Экспрессия генов мембранных белков лизосом при болезни Паркинсона, ассоциированной с мутациями в гене глюкоцереброзидазы (GBA)

Усенко Т.С.; Безрукова А.И.; Богданова Д.А.; Николаев М.А.; Милюхина И.В.; Грачева Е.В.; Сенкевич К.А.; Захарова Е.Ю.; Емельянов А.К.; Пчелина С.Н.

ОРИГИНАЛЬНЫЕ СТАТЬИ

Фундаментальная неврология

Экспрессия генов мембранных белков лизосом при болезни Паркинсона, ассоциированной с мутациями в гене глюкоцереброзидазы (GBA)

Т.С. Усенко1'2, А.И. Безрукова1, Д.А. Богданова1, М.А. Николаев1,2, И.В. Милюхина123, Е.В. Грачева3, К.А. Сенкевич12, Е.Ю. Захарова4, А.К. Емельянов1,2, С.Н. Пчелина1,2,3

'ФГБУ «Петербургский институт ядерной физики имени Б.П. Константинова НИЦ«Курчатовский институт», Гатчина, Россия; 2ФГБОУ ВО «Первый Санкт-Петербургский государственный медицинский университет имени академика И.П. Павлова», Санкт-Петербург, Россия; 3ФГБНУ«Институт экспериментальной медицины», Санкт-Петербург, Россия; 4ФГБУ «Медико-генетический научный центр имени академика Н.П. Бочкова», Москва, Россия

Введение. Известно, что у носителей мутаций в гене лизосомного фермента глюкоцереброзидазы (GBA) риск развития болезни Паркинсона (БП) возрастает в 7-8раз. Однако не у всех носителей мутаций в данном гене в течение жизни развивается БП. Мы предполагаем, что дисфункция мембранных белков лизосом, участвующих в аутофагии и транспорте глюкоцереброзидазы в лизосому, может способствовать развитию БП у носителей мутаций в гене GBA.

Цель исследования — оценить вклад экспрессии генов LAMP2 и SCARB2 в CD45+-клетках периферической крови в развитие GBA-БП. Материалы и методы. Обследованы 9 пациентов с GBA-БП, 9 бессимптомных носителей мутаций в гене GBA, 37 пациентов с БП и 56лиц контрольной группы. Относительный уровень мРНК генов LAMP2 и SCARB2 в CD45+ -клетках крови, полученных с использованием магнитного сортинга, проводилось методом количественной полимеразной цепной реакции (ПЦР) в режиме реального времени с использованием флюоресцентных зондов TaqMan.

Результаты. Относительный уровень мРНК гена LAMP2 и гена SCARB2 в CD45+-клетках крови был снижен у пациентов с GBA-БП относительно пациентов со сБПи контроля (LAMP2:p < 0,0001, p = 0,01 соответственно; SCARB2:p = 0,01, p < 0,05соответственно) и бессимптомных носителей мутаций в гене GBA по сравнению с пациентами со сБП (LAMP2: p = 0,021; SCARB2: p < 0,05) и а также контроля (LAMP2: p = 0,029). Выявлен пониженный уровень мРНК гена LAMP2 (p = 0,024) и отсутствие различий в уровне мРНК гена SCARB2 (р < 0,05) в CD45+-клетках крови у пациентов GBA-БП по сравнению с группой бессимптомных носителей мутаций в гене GBA.

Заключение. Показано, что GBA-БП характеризуется выраженной экспрессией гена LAMP2 в CD45+-клетках периферической крови, что может свидетельствовать о вовлеченности снижения экспрессии гена LAMP2 в патогенез GBA-БП.

Ключевые слова: болезнь Паркинсона; CD45+-клетки крови; GBA; LAMP2; SCARB2.

Источник финансирования. Исследование поддержано грантом РНФ № 19-15-00315.

Конфликт интересов. Авторы декларируют отсутствие явных и потенциальных конфликтов интересов, связанных с публикацией настоящей статьи.

Адрес для корреспонденции: 188300, Россия, Ленинградская область, г. Гатчина, мкр. Орлова роща, д. 1, ФГБУ «Петербургский институт ядерной физики имени Б.П. Константинова НИЦ «Курчатовский институт». E-mail: usenko_ts@pnpi.nrcki.ru. Усенко ТС.

Для цитирования: Усенко Т.С., Безрукова А.И Богданова Д.А., Николаев М.А., Милюхина И.В., Грачева Е.В.Сенкевич К.А., Захарова Е.Ю., Емельянов А.К., Пчелина С.Н. Экспрессия генов мембранных белков лизосом при болезни Паркинсона, ассоциированной с мутациями в гене глюкоцереброзидазы (GBA). Анналы клинической и экспериментальной неврологии 2020; 14(2): 43-49.

DOI: 10.25692/ACEN.2020.2.6

Поступила 02.12.2019 / Принята в печать 17.02.2020

Gene Expression of Lysosomal Membrane Proteins in Parkinson Disease, Associated with Mutations in the Glucocerebrosidase Gene (GBA)

Tatiana S. Usenko12, Anastasia I. Bezrukova1, Darya A. Bogdanova1, Mikhail A. Nikolaev12, Irina V. Miliukhina3, Elizaveta V. Gracheva3, Konstantin A. Senkevich123, Ekaterina Y. Zakharova4, Anton K. Emelyanov12, Sofya N. Pchelina1,2,3

Petersburg Nuclear Physics Institute named by B.P. Konstantinov of National Research Centre «Kurchatov Institute», Gatchina, Russia; 2Pavlov First Saint Petersburg State Medical University, Saint-Petersburg, Russia; 3Institute of Experimental Medicine, Saint-Petersburg, Russia; 4Research Centre for Medical Genetics, Moscow, Russia

Introduction. In carriers of a mutation in the lysosomal enzyme glucocerebrosidase (GBA) gene, the risk of Parkinson disease (PD) is increased by 7- 8 times. However, not all carriers of the GBA gene mutations develop PD during their lifetime. We hypothesize that the dysfunction in the lysosomal membrane proteins involved in autophagy and transport of GBA into the lysosomes can contribute to the development of PD in carriers of mutations in the GBA gene. The aim of the study was to assess the contribution of LAMP2 and SCARB2genes expression in CD45+ peripheral blood cells to the development of GBA-PD. Materials and methods. We examined 9patients with GBA-PD, 9 asymptomatic GBA gene mutations carriers, 37 patients with PD, and 56people in the control group. The relative mRNA level of LAMP2 and SCARB2 genes in CD45+ blood cells, obtained using magnetic sorting, was measured by quantitative real-time polymerase chain reaction using fluorescent probes.

Results. The relative mRNA level of LAMP2 and SCARB2 genes in CD45+ blood cells was reduced in patients with GBA-PD in comparison to patients with PD and to controls (LAMP2: p<0.0001, p = 0.01 respectively; SCARB2: p = 0.01, p<0.05, respectively) and in asymptomatic carriers of GBA gene mutations compared to patients with PD (LAMP2: p = 0.021; SCARB2: p<0.05) and controls (LAMP2: p = 0.029). We also found decreased mRNA levels of the LAMP2 gene (p = 0.024) and the absence of differences in the mRNA levels of the SCARB2 gene (p<0.05) in CD45+ blood cells in patients with GBA-PD when compared to the group of asymptomatic carriers of GBA gene mutations.

Conclusion. GBA-PD is characterized by a pronounced expression of the LAMP2 gene in the CD45+ peripheral blood cells, which may indicate a role of the decreased LAMP2 gene expression in the pathogenesis of GBA-PD.

Keywords: Parkinson disease; CD45+ blood cells; GBA; LAMP2; SCARB2.

Acknowledgments. The study was supported by the Russian Science Foundation grant No. 19-15-00315.

Conflict of interest. The authors declare no apparent or potential conflicts of interest related to the publication of this article.

For correspondence: 188300, Russia, Leningrad Region, Gatchina, Orlova Roscha, 1. Petersburg Nuclear Physics Institute named by

B.P. Konstantinov of NRC Kurchatov Institute. E-mail: usenko_ts@pnpi.nrcki.ru. Usenko T.S.

For citation: Usenko T.S., Bezrukova A.I., Bogdanova D.A., Nikolaev M.A., Miliukhina I.V., Gracheva E.V., Senkevich K.A., Zaharova E.Y., Emelyanov A.K., Pchelina S.N. [Gene expression of lysosomal membrane proteins in Parkinson disease, associated with mutations in the glucocerebrosidase gene (GBA)]. Annals of clinical and experimental neurology 2020; 14(2): 43-49. (In Russ.)

DOI: 10.25692/ACEN.2020.2.6

Received 02.12.2019 / Accepted 17.02.2020

Введение

Болезнь Паркинсона (БП) — распространенное нейроде-генеративное заболевание, в основе патогенеза которого лежит агрегация и накопление белка а-синуклеина в до-фаминергических нейронах головного мозга [1]. Из генетических факторов риска развития БП наиболее распространенными являются мутации в гене GBA, кодирующем лизосомный фермент глюкоцереброзидазу (ГЦ). Риск БП среди носителей мутаций в гене GBA увеличен в 7-8 раз в различных популяциях [2-4]. В гомозиготном состоянии мутации в гене GBA являются причиной развития аутосом-но-рецессивного заболевания — болезни Гоше, относящейся к классу лизосомных болезней накопления (ЛБН) [3]. Снижение активности данного фермента приводит к накоплению субстрата в лизосомах с последующей дисфункцией клеток и развитием неврологической симптоматики в случае болезни Гоше типов 2 и 3 [5]. Следует отметить, что не у всех носителей мутаций в гене ОВА, а также пациентов с болезнью Гоше типа 1 развивается БП. Молекулярный механизм развития БП, ассоциированной с мутациями в гене ОВА (СВА-БП), остается неизвестным, как и триггеры начала развития БП у носителей мутаций в гене ОВА.

Предполагается, что в нарушении катаболизма а-сину-клеина в клетках ключевую роль может играть дисфункция лизосом [6]. Недавнее исследование выявило кумулятивный вклад генов ЛБН в риск БП. Носители мутаций

в 2 генах ЛБН имели более высокий риск БП, чем носители 1 мутации. Носители 3 мутаций в генах ЛБН встречались только в группе пациентов с БП и не были выявлены в контроле [7].

Мы предполагаем, что развитие БП у носителей мутаций в гене ОВА может быть связано не только со снижением активности и, как следствие, нарушением функции фермента ГЦ, а также со снижением активности других ферментов лизосом или же недостаточностью мембранных белков ли-зосом.

В настоящем исследовании мы оценили уровень экспрессии генов, кодирующих лизосомно-ассоциированный мембранный белок 2 (ЬАШР2) и интегральный белок лизосомных мембран 2 (LШP2/SCARB2), в CD45+-клетках крови у пациентов с ОВА-БП, а также у бессимптомных носителей мутаций в гене ОВА (БНМ^ВА).

Материалы и методы_

В исследование были включены:

• носители наиболее распространённых мутаций в гене ОВА ^444Р, N370S) в гетерозиготном состоянии — 9 пациентов (5 мужчин и 4 женщины, средний возраст 60,6 ± 12,4 года) с ОВА-БП (средний возраст начала болезни 57,1 ± 11,2 года);

Гены мембранных белков лизосом при болезни Паркинсона

• БНМ- GBA — 9 человек (4 мужчины и 5 женщин, средний возраст 49,6 ± 11,7 года);

• пациенты с БП — 37 человек (15 мужчин и 22 женщины, средний возраст 64,3 ± 9,9 года, средний возраст начала болезни 61,0 ± 10,3 года);

• группа контроля — 56 неврологически здоровых индивидуумов (23 мужчины и 33 женщины, средний возраст 64,2 ± 10,2 года).

Набор пациентов проводился на базе Научно-клинического центра нейродегенеративных заболеваний клини-

ки ФГБНУ «Институт экспериментальной медицины» и ПСПбГМУ им. акад. И.П. Павлова. Группа пациентов с GBA-БП описана ранее [8].

Выявление мутации L444P в гене GBA у пациентов с БП осуществлялось методом ПЦР с последующим рестрик-ционным анализом, а мутации N370S — методом аллель-специфичной ПЦР [9, 10]. Группа БНМ- GBA составлена при обследовании родственников первого родства пациентов с болезнью Гоше. Мутации в гене GBA в данной выборке определяли методом прямого секвенирования. Клиниче-

Таблица 1. Клинические характеристики исследуемых групп (M ± SD) Table 1. Clinical characteristics of the study groups (M±SD)

Группа Group n Мутации в гене GBA Mutations in the GBA gene Средний возраст, годы Mean age, years Средний возраст начала, годы Mean age at onset, years Пол (мужчины:женщины) Gender (men:women)

GBA-БП GBA-PD 9 7 L444P/N 2 N370S/N 60,6 ± 12,4 57,1 ± 11,2 5:4

БНМ-GBA Asymptomatic carriers of GBA gene mutations 9 4 N370S/N 1 N409S/N 3 L444P/N 1 L327P/N 49,6 ± 11,7 - 4:5

рП 37 - 64,3 ± 9,9 61,0 ± 10,3 15:22

К0НТр0ЛЬ 56 - 64,2 ± 10,2 - 23:33 Control

Таблица 2. Нуклеотидная последовательность праймеров и зондов Table 2. Nucleotide sequences of primers and probes

Ген Gene Праймер Primer Последовательность Sequence

Прямой Forward 5'-CTGGTGTTGCAGCTGTTGTT-3'

Обратный Reverse 5'-AAGGCAAGTGGCATTTTCTG-3'

Зонд Probe 5'-(FAM)-CTGCCTAGTCCTGGGAGCTGTGC-(BHQ1)-3'

Прямой Forward 5'-GGGTCTTCCAGAAGGCTGTA-3'

Обратный Reverse 5'-GGGTCTTCCAGAAGGCTGTA-3'

Зонд Probe 5'-FAM-CGAGAAGCACTCAGGCAGACCCT-(BHQ1)-3'

Прямой Forward 5'-CGTGCTGCTGACCGAGG-3'

Обратный Reverse 5'-ACAGCCTGGATAGCAACGTACA-3'

Зонд Probe 5'-(HEX)-CCAACCGCGAGAAGATGACCCAGAT-(BHQ2)-3'

Прямой Forward 5'- ATCAAGCTATGGAATACCCTGG-3'

Обратный Reverse 5'- GGAGACGATGATAGGGTTGC-3'

Зонд Probe 5'-(R6G)-CTCAGAGTGGGTGTCTTGTGTCCGC-(BHQ1)-3'

LAMP2

SCARB2

ACTB

GNB2L1

ские и демографические характеристики групп, вошедших в исследование, представлены в табл. 1.

Мононуклеары выделены из 8 мл периферической крови пациентов с БП, GBA-БП, БНМ-GBA и индивидуумов контрольной группы методом центрифугирования на градиенте плотности Ficoll-Paque PLUS («GE Healthcare») при 400g в течение 40 мин. Для очистки лимфоцитарной фракции от других типов клеток крови проведено магнитное сепарирование лимфоцитарной смеси с использованием магнитного ручного сепаратора MACS («Miltenyi Biotec»), колонок miniMACS типа MS («Milteyn Biotec») и специфических магнитных микрочастиц для селективного отбора CD45+-клеток («Miltenyi Biotec»).

Тотальная РНК была выделена из CD45+-клеток крови участников исследования с использованием набора для выделения РНК «RNeasy Mini Kit» («Qiagen»). кДНК была получена методом обратной транскрипции с использованием набора «Revert Aid First cDNA Synthesis kit» (K1622, «Thermo Scientific») в соответствии с инструкцией производителя. Концентрация мРНК детектировалась при длине волны 260 нм. Чистоту полученной РНК оценивали как отношение оптической плотности при 260 и 280 нм (критерий чистоты 1,8). Для оценки экспрессии генов LAMP2 и SCARB2 нами был разработан метод количественной поли-меразной цепной реакции (ПЦР) в режиме реального времени с использованием флюоресцентных зондов TaqMan на приборе «CFX896 Touch» («Bio-Rad»). Последовательности праймеров и зондов TaqMan были разработаны с помощью программы Primer3 v. 0.4.0 и представлены в табл. 2. В качестве референсных генов были использованы конститутивно экспрессирующиеся в клетках гены GNB2L1 (guanine nucleotide binding protein (G protein), beta polypeptide 2-like) и ACTB (beta-artin). Относительный уровень мРНК исследуемых генов определяли методом сравнения пороговых уровней амплификации AACt [11].

Статистическую обработку и графическое представление данных проводили с использованием встроенных пакетов R версии 3.5.1. Для оценки отличий относительного уровня мРНК гена LAMP2 и SCARB2 в CD45+-клетках периферической крови между группами использовали непараметрический U-критерий Манна-Уитни. Различия признавали статически значимыми при р < 0,05. Данные представлены в виде медианы (min-max).

Результаты_

Относительный уровень мРНК гена LAMP2 в CD45+-клетках крови в группе пациентов с GBA-БП составил 0,17 (0,05-0,54), у БНМ-GBA — 0,47 (0,25-1,61), у пациентов с БП — 1,20 (0,02-4,42), в контрольной группе — 1,36 (0,12-21,49). Относительный уровень мРНК гена LAMP2 в CD45+-клетках крови пациентов с GBA-БП, у БНМ- GBA был статистически значимо снижен как по сравнению с контрольной группой (p < 0,0001, p = 0,029 соответственно), так и с БП (p < 0,0001, p = 0,021 соответственно; рис. 1). Выявлено также достоверно значимое снижение уровня мРНК гена LAMP2 в CD45+-клетках крови у пациентов GBA-БП по сравнению с группой БНМ-GBA (p = 0,024).

Относительный уровень экспрессии гена SCARB2 в CD45+-клетках крови составил у пациентов с GBA-БП 1,44 (0,0922,08), у БНМ-GBA — 3,39 (0,06-58,86), у пациентов с БП —

р = 0.024

I -1

р = 0.029

Q. §

10.0

7.5

.О

5s m й

&i 5.0

■r|

£ 5

15

I 2.5

0.0

p < 0.0001 p = 0.021

p < 0.0001

БП/PD Контроль/ GBA-БП! ЬИМ-GBA /

Control GBA-PD Non-manifesting GBA

mutation carriers

Рис. 1. Относительный уровень мРНК гена LAMP2 в CD45+-клетках периферической крови в исследуемых группах

Fig. 1. Relative mRNA levels of the LAMP2 gene in CD45+ peripheral blood cells

£ S

!i

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

§1 a. E

>\ rsj

'I I

at

150

100

50

p < 0.05 p < 0.05

p = 0.01

л E

a

б БП/ Контроль/ GBA-БП/ БНМ-Gfi/l /

PD Control GBA-PD Non-manifesting

GBA mutation carriers

Рис. 2. Относительный уровень мРНК гена SCARB2 в CD45+-клетках периферической крови в исследуемых группах

Fig. 2. Relative mRNA levels of the SCARB2 gene in CD45+ peripheral blood cells

13,48 (0,51-147,43), в контроле - 16,48 (0,16-128,13). Относительный уровень мРНК гена SCARB2 в CD45+-^eTKax крови пациентов с GBA-БП был достоверно снижен относительно как группы пациентов с БП (p = 0,01), так и контрольной группы (p = 0,046; рис. 2). Относительный уровень мРНК гена SCARB2 был статистически значимо ниже в группе БНМ- GBA по сравнению с пациентами с БП (р = 0,045). Уровень мРНК гена SCARB2 в CD45+-клетках крови статистически значимо не отличался между группой БНМ-GBA и контролем. Не выявлено достоверных отличий в уровне экспрессии гена SCARB2 между группой БНМ-GBA и группой пациентов с GBA-БП. Уровень экспрессии генов LAMP2 и SCARB2 между группой пациентов с БП и контрольной группой достоверно не отличался.

Обсуждение_

Данное исследование посвящено поиску триггера развития GBA-БП и заключалось в оценке экспрессии генов мембранных белков лизосом (SCARB2, LAMP2) в CD45+-

Гены мембранных белков лизосом при болезни Паркинсона

клетках периферической крови в группе пациентов с GBA-БП и БНМ-GBA. В исследование также вошли группы пациентов с БП и лица с отсутствием неврологических заболеваний (контроль).

Молекулярный механизм, а также триггеры начала развития GBA-БП остаются неизвестными. Ранее нами и другими авторами показано снижение ферментативной активности ГЦ и накопление лизосфинголипидов в крови пациентов с GBA-БП [12-15]. Ранее нами показано повышение концентрации олигомерных форм а-синуклеина в плазме крови пациентов с болезнью Гоше и GBA-БП по сравнению с контрольной группой [13, 16]. Известно, что около половины а-синуклеина деградирует в клетке путем шаперон-опосредованной аутофагии [17-19]. Полученные данные позволили высказать предположение о том, что дисфункция ГЦ может приводить к накоплению нейроток-сичных форм а-синуклеина [20]. In vitro показана стабилизация нейротоксичных форм а-синуклеина лизосфинголи-пидами, в частности глюкозилсфингозином [21].

При этом единичные исследования по оценке ферментативной активности ГЦ на небольших выборках БНМ-GBA противоречивы. В исследовании R.A. Ortega и соавт. [22] не выявлено снижение активности ГЦ в крови БНМ- GBA, в то время как в исследованиях R.N. Alcalay и соавт. [12] и нами (неопубликованные данные) показано снижение активности фермента ГЦ и накопления лизосфинголипи-дов у неврологически здоровых носителей мутаций GBA. В отличие от БНМ-GBA в аутоптатах мозга пациентов с GBA-БП отмечено формирование олигомерных форм а-синуклеина [23].

Мы предполагаем, что снижение активности ГЦ и накопление лизосфинголипидов не является достаточным для развития БП у носителей мутаций в гене GBA. Формирование нейротоксичных форм а-синуклеина у носителей мутаций в гене GBA может происходить, если помимо нарушения функции ГЦ наблюдается снижение активности других лизосомных ферментов или дисфункции мембранных белко-транспортеров, участников процесса аутофагии.

Проведенное исследование показало снижение уровня мРНК LAMP2 и SCARB2 в клетках крови пациентов с GBA-БП относительно группы с БП и контроля. Ген LAMP2 кодирует лизосомно-ассоциированный мембранный белок 2. Данный белок выполняет функцию лизо-сомного рецептора, вовлеченного в процесс шаперон-опосредованной аутофагии, осуществляя направленный транспорт частично денатурированных белков, в том числе а-синуклеина, из цитоплазмы сквозь мембрану ли-зосомы в ее полость с последующей их деградацией [17]. Нарушение шаперон-опосредованной аутофагии и дисфункция лизосом рассматриваются как составляющие патогенеза БП [24]. Продукт гена SCARB2 — интегральный белок лизосомных мембран 2 (LIMP2) — является специфическим рецептором для фермента ГЦ и участвует в транспорте данного фермента от эндоплазматиче-

ского ретикулума через аппарат Гольджи в лизосому [25, 26]. Недавно показано, что ген SCARB2 может рассматриваться как ген-модификатор клинического течения БГ [27] и возможный модификатор развития БП [28], в частности GBA-БП [29].

Учитывая статистически значимое снижение экспрессии гена LAMP2 у пациентов c GBA-БП по сравнению с группой БНМ-GBA, можно предположить, что выраженное снижение экспрессии гена LAMP2 может быть триггером развития GBA-БП. Интересно, что ранее было сообщено о тенденции уровня экспрессии гена LAMP2 в клетках головного мозга пациентов с GBA-БП [30] и выявлена высокая корреляция экспрессии генов GBA и SCARB2. Это указывает на возможное взаимодействие этих генов на транскрипционном уровне.

В настоящем исследовании в группе БНМ- GBA также показано снижение экспрессии гена LAMP2 и тенденция к снижению экспрессии гена SCARB2 по сравнению с контролем, что может говорить о влиянии дисфункции ГЦ на экспрессию генов мембранных белков лизосом. Несмотря на выдвинутое предположение о влиянии сниженной экспрессии гена LAMP2 на развитие БП у носителей мутации в гене GBA, нельзя исключать обратной возможности, что развитие БП, накопление олигомерного а-синуклеина может приводить к более выраженному снижению экспрессии гена LAMP2. На модели МФТП-индуцированного паркинсонизма на мышах нами ранее выявлено снижение уровня экспрессии гена LAMP2 в тканях головного мозга модельных животных [31].

Снижение уровня белка LAMP2 в спинномозговой жидкости, лимфоцитах периферической крови, а также в тканях головного мозга пациентов с БП выявлено разными автор-ми [32-34]. Однако мы не отметили изменений экспрессии гена LAMP2 в клетках крови у пациентов с БП и в контроле. Аналогично не было различий в уровне экспрессии гена SCARB2 между группой пациентов с БП и контролем. Данные по оценке ферментативной активности ГЦ, полученные на репрезентативных когортах пациентов с П в крови, противоречивы. Так, R.N. Alcalay и соавт. [12] отмечают снижение активности ГЦ у пациентов с БП по сравнению с контролем, в то время как нами и другими авторами данных различий не описано [13, 22, 35]. Таким образом, роль дисфункции лизосом в патогенезе сБП при отсутствии мутаций в гене GBA остается не ясной.

Заключение

Нами впервые была оценена экспрессия генов мембранных белков лизосом SCARB2 и LAMP2 в группе пациентов с GBA-БП, а также в группе БНМ^ВА в лимфоцитах периферической крови. Полученные результаты подтверждают обсуждаемую ранее взаимосвязь дисфункции ГЦ с уровнем экспрессии генов мембранных белков лизосом LAMP2 и SCARB2, а также позволяют предположить вовлеченность снижения экспрессии гена ЬАМР2 в развитие GBA-БП.

Список литературы

1. Лепори Л.Р. Болезнь Паркинсона. Мини-атлас. М., 2011.

2. Emelyanov A.K., Usenko T.S., Tesson C. et al. Mutation analysis of Parkinson's disease genes in a Russian data set. Neurobiol Aging 2017; 71: 267.e7-267. e10. DOI: 10.1016/j.neurobiolaging.2018.06.027. PMID: 30146349

References

1. Lepori L.R. [Parkinson's disease. Miniatlas]. Moscow, 2011. (in Russ.).

2. Emelyanov A.K., Usenko T.S., Tesson C. et al. Mutation analysis of Parkinson's disease genes in a Russian data set. Neurobiol Aging 2017; 71: 267.e7-267. e10. DOI: 10.1016/j.neurobiolaging.2018.06.027. PMID: 30146349.

3. O'Regan G., deSouza R.M., Balestrino R., Schapira A.H. Glucocerebrosidase mutations in Parkinson disease. J Parkinsons Dis 2017; 7: 411-422. DOI: 10.3233/JPD-171092. PMID: 28598856.

4. Schapira A.H. Glucocerebrosidase and Parkinson disease: recent advances. Mol Cell Neurosci 2015; 66: 37-42. DOI: 10.1016/j.mcn.2015.03.013. PMID: 25802027.

5. Chen X., Wang Y. Tracking of blood pressure from childhood to adulthood: a systematic review and meta-regression analysis. Circulation 2008; 117: 3171— 3180. DOI: 10.1161/CIRCULATI0NAHA.107.730366. PMID: 18559702.

6. Klein A.D., Mazzulli J.R. Is Parkinson's disease a lysosomal disorder? Brain 2018; 141: 2255—2262. DOI: 10.1093/brain/awy147. PMID: 29860491.

7. Robak L.A., Jansen I.E., van Rooij J. et al. Excessive burden of lysosomal storage disorder gene variants in Parkinson's disease. Brain 2017; 140: 3193—3203. DOI: 10.1093/brain/awx285. PMID: 29140481.

8. Сенкевич К.А., Милюхина И.В., Белецкая М.В. и др. Клинические особенности болезни Паркинсона у пациентов с мутациями и полиморфными вариантами гена GBA. Журнал неврологии и психиатрии им. С.С. Корсакова 2017; 117(10): 81—86. DOI: 10.17116/jnevro201711710181-86. PMID: 29171494.

9. Aharon-Peretz J., Rosenbaum H., Gershoni-Baruch R. Mutations in the glucocerebrosidase gene and Parkinson's disease in Ashkenazi jews. N Engl J Med 2004; 351: 1972—1977. DOI: 10.1056/NEJMoa033277. PMID: 15525722.

10. Siebert M., Bock H., Michelin-Tirelli K. et al. Novel mutations in the glucocerebrosidase gene ofbrazilian patients with Gaucher disease. JIMD Rep 2013; 9: 7—16. DOI: 10.1007/8904_2012_174. PMID: 23430543.

11. Livak K., Schmittgen T. Analysis of relative gene expression data using real-time quantitative PCR and the 2(-Delta Delta C(T)) Method. Methods 2001; 25: 402—408. DOI: 10.1006/meth.2001.1262. PMID: 11846609.

12. Alcalay R.N., Levy O.A., Waters C.C. et al. Glucocerebrosidase activity in Parkinson's disease with and without GBA mutations. Brain 2015; 138: 2648— 2658. DOI: 10.1093/brain/awv179. PMID: 26117366.

13. Pchelina S., Emelyanov A., Baydakova G. et al. Oligomeric a-synuclein and glucocerebrosidase activity levels in GBA-associated Parkinson's disease. Neurosci Lett 2017; 636: 70—76. DOI: 10.1016/j.neulet.2016.10.039. PMID: 27780739.

14. Guedes L.C., Chan R.B., Gomes M.A. et al. Serum lipid alterations in GBA-associated Parkinson's disease. Parkinsonism Relat Disord 2017; 44: 58—65. DOI: 10.1016/j.parkreldis.2017.08.026. PMID: 28890071.

15. Pchelina S., Baydakova G., Nikolaev M. et al. Blood lysosphingolipids accumulation in patients with parkinson's disease with glucocerebrosidase 1 mutations. Mov Disord 2018; 33: 1325—1330. DOI: 10.1002/mds.27393. PMID: 30192031.

16. Nuzhnyi E., Emelyanov A., Boukina T. et al. Plasma oligomeric alpha-sy-nuclein is associated with glucocerebrosidase activity in Gaucher disease. Mov Disord 2015; 30: 989—991. DOI: 10.1002/mds.26200. PMID: 25962734.

17. Cuervo A.M., Stefanis L., Fredenburg R. et al. Impaired degradation of mutant alpha-synuclein by chaperone-mediated autophagy. Science 2004; 305: 1292—1295. DOI: 10.1126/science.1101738. PMID: 15333840.

18. Vogiatzi T., Xilouri M., Vekrellis K., Stefanis L. Wild type alpha-synuclein is degraded by chaperone-mediated autophagy and macroautophagy in neuronal cells. J Biol Chem 2008; 283: 23542—23556. DOI: 10.1074/jbc.M801992200. PMID: 18566453.

19. Sala G., Marinig D., Arosio A., Ferrarese C. Role of chaperone-mediated autophagy dysfunctions in the pathogenesis of Parkinson's disease. Front Mol Neurosci 2016; 9: 157. DOI: 10.3389/fnmol.2016.00157. PMID: 28066181.

20. Mazzulli J.R., Xu Y.H., Sun Y. et al. Gaucher disease glucocerebrosidase and a-synuclein form a bidirectional pathogenic loop in synucleinopathies. Cell 2011; 146: 37—52. DOI: 10.1016/j.cell.2011.06.001. PMID: 21700325.

21. Mazzulli J.R., Zunke F., Isacson O. et al. a-Synuclein-induced lysosomal dysfunction occurs through disruptions in protein trafficking in human midbrain synucleinopathy models. Proc Natl Acad Sci USA 2016; 113: 1931—1936. DOI: 10.1073/pnas.1520335113. PMID: 26839413.

22. Ortega R.A., Torres P.A., Swan M. et al. Glucocerebrosidase enzyme activity in GBA mutation Parkinson's disease. J Clin Neurosci 2016; 28: 185—186. DOI: 10.1016/j.jocn.2015.12.004. PMID: 26857292.

23. Choi J.H., Stubblefield B., Cookson M.R. et al. Aggregation of a-synuclein in brain samples from subjects with glucocerebrosidase mutations. Mol Genet Me-tab 2011; 104: 185—188. DOI: 10.1016/j.ymgme.2011.06.008. PMID: 21742527.

24. Cerri S., Blandini F. Role of autophagy in Parkinson's disease. Curr Med Chem 2019; 26: 3702—3718. DOI: 10.2174/0929867325666180226094351. PMID: 29484979.

25. Gonzalez A., Valeiras M., Sidransky E., Tayebi N. Lysosomal integral membrane protein-2: a new player in lysosome-related pathology. Mol Genet Metab 2014; 111: 84—91. DOI: 10.1016/j.ymgme.2013.12.005. PMID: 24389070.

26. Alcalay R.N., Levy O.A., Wolf P. et al. SCARB2 variants and glucocerebrosidase activity in Parkinson's disease. NPJ Parkinsons Dis 2016; 2. pii: 1600. DOI: 10.1038/npjparkd.2016.4. PMID: 27110593.

27. Velayati A., DePaolo J., Gupta N. et al. A mutation in SCARB2 is a modifier in Gaucher disease. Hum Mutat 2011; 32: 1232—1238. DOI: 10.1002/ humu.21566. PMID: 21796727.

28. Liou B., Haffey W.D., Greis K.D., Grabowski G.A. The LIMP-2/SCARB2 binding motif on acid ß-glucosidase: basic and applied implications for Gaucher disease and associated neurodegenerative diseases. J Biol Chem 2014; 289: 30063—30074. DOI: 10.1074/jbc.M114.593616. PMID: 25202012.

3. O'Regan G., deSouza R.M., Balestrino R., Schapira A.H. Glucocerebrosidase mutations in Parkinson disease. J Parkinsons Dis 2017; 7: 411—422. DOI: 10.3233/JPD-171092. PMID: 28598856.

4. Schapira A.H. Glucocerebrosidase and Parkinson disease: recent advances. Mol Cell Neurosci 2015; 66: 37—42. DOI: 10.1016/j.mcn.2015.03.013. PMID: 25802027.

5. Chen X., Wang Y. Tracking of blood pressure from childhood to adulthood: a systematic review and meta-regression analysis. Circulation 2008; 117: 3171— 3180. DOI: 10.1161/CIRCULATIONAHA.107.730366. PMID: 18559702.

6. Klein A.D., Mazzulli J.R. Is Parkinson's disease a lysosomal disorder? Brain 2018; 141: 2255—2262. DOI: 10.1093/brain/awy147. PMID: 29860491.

7. Robak L.A., Jansen I.E., van Rooij J. et al. Excessive burden of lysosomal storage disorder gene variants in Parkinson's disease. Brain 2017; 140: 3193—3203. DOI: 10.1093/brain/awx285. PMID: 29140481.

8. Senkevich K.A., Miliukhina I.V., Beletskaia M.V. et al. [The clinical features of Parkinson's disease in patients with mutations and polymorphic variants of GBA gene]. Zhurnal nevrologii i psikhiatrii im. S.S. Korsakova 2017; 117(10): 81—86. DOI: 10.17116/jnevro201711710181-86. PMID: 29171494.

9. Aharon-Peretz J., Rosenbaum H., Gershoni-Baruch R. Mutations in the glu-cocerebrosidase gene and Parkinson's disease in Ashkenazi jews. N Engl J Med 2004; 351: 1972—1977. DOI: 10.1056/NEJMoa033277. PMID: 15525722.