CC BY
0УДК 616.858-008.6
ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ ОБМЕН В ЛИМФОЦИТАХ КРОВИ ПРИ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЙ БОЛЕЗНИ ПАРКИНСОНА У КРЫС
DOI 10.24412/CL-37228-2024-32-34
Т. В. Полякова, Г. Д. Миронова, В. П. Медведева,
И. В. Булгин, В. В. Миронов, Н. В. Хмиль, М. Ю. Чемакина,
Н. В. Хундерякова
Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт
теоретической и экспериментальной биофизики PАН, Пущино, Россия E-mail: Renithier996@yandex.ru
Аннотация. В докладе рассматривалась возможность использования в качестве биомаркеров болезни Паркинсона (БП) показателей активности митохондриальной сукцинатдегидрогеназы (СДГ) и цитозольной лактат-дегидрогеназы (ЛДГ) в лимфоцитах, определенных с использованием высокочувствительного цитобиохимического метода. Кроме основных энергетических биомаркеров, также измерялся уровень перекисного окисления липидов малонового диальдегида (МДА) в сыворотке. В трех экспериментальных моделях БП, различающихся введенным нейротоксином (ротенон, 6-гидроксидофамин, лактацистин), было замечено усиление гликолиза и окислительного фосфорилирования в лимфоцитах и усиление перекис-ного окисления липидов в сыворотке, что связано с изменениями в дофа-минергических нейронах центральной нервной системы. Следовательно, данные показатели могут является биомаркерами нейродегенеративных расстройств.
Ключевые слова: болезнь Паркинсона, нейродегенеративные расстройства, биомаркеры.
Болезнь Паркинсона (БП) — хроническое нейродегенератив-ное заболевание, сопровождающимся иммунновоспалительными нарушениями [1]. Актуальность исследования по поиску лечения и биомаркеров для диагностики БП связано с тем, что на сегодняшний день существует только симптоматическая терапия, а не полноценное лечение. В нашем исследовании использовалось 3 модели БП у крыс, различных по природе и химическому составу введён-
ного нейротоксина (ротенон, 6-гидроксидофамин (60HDA), лак-тоцистин), где наблюдалось изменения энергетической активности в лимфоцитах крови и окислительный стресс в сыворотке. Высокочувствительным Цитобиохимическим методом [2] измерялась активность цитозольной лактатдегидрогеназы (ЛДГ) и митохон-дриального сукцинатдигидрогеназы (СДГ), отражающая интенсивность гликолиза и окислительного фосфорилирования в лимфоцитах. Помимо ключевых энергетических биомаркеров, измерялся уровень перекисного окисления липидов малонового диальдегида (МДА) в сыворотке крови.
В работе использовали половозрелых самцов крыс линии Wistar массой 200-260 г разведения ИТЭБ РАН. Исследование проведено в соответствии с «Правилами проведения исследований с экспериментальными животными» (Приказ Минздрава России от 12 августа 1997 г. № 755). Все процедуры были одобрены Комиссией по биобезопасности и биоэтике (ИТЭБ РАН, разрешение № 8 от 08 февраля 2023 г.) в соответствии с Директивой 2010/ 63/ЕС Европейского парламента. Полученные данные были проанализированы с использованием программного обеспечения GraphPad Prism 7.0 и Excel 10.0 и представлены как среднее значение ± стандартная ошибка среднего.
При введении ротенона, необратимого ингибитора 1-го комплекс дыхательной цепи митохондрий в дозе 1,75 мкг/кг, наблюдалось увеличение активности СДГ, ЛДГ и повышение концентрации МДА у крыс с БП в 2 раза, по сравнению с контролем (Р < 0,05). В модели с 60HDA, представляющим редокс-активный аналог дофамина и использующимся для поражения нигростриарного отдела [3] в дозе 4 мкг/кг веса, наблюдалось повышение активности ЛДГ на 70% без достоверного изменения активности митохондрий и увеличение количества МДА в 2 раза в сыворотке крови. В модели с природным нейротоксином Лактацистином, ингибитором ферментативной активности протеасом, наблюдалось увеличение активности ЛДГ в 4 раза, чем в других моделях. Также увеличилась активность СДГ на 68% относительно контроля. Уровень значений МДА в сыворотке не изменился. Полученные данные могут быть связаны с развитием компенсаторных реакций, направленных на усиление гликолиза и окислительного фосфорилирования в лимфоцитах и усиления перекисного окисления липидов в сыворотке в ответ на изменения в дофаминергических нейронах центральной нервной системы в исследуемых моделях БП. Следовательно, мож-
но предположить, что активность СДГ и ЛДГ в лимфоцитах периферической крови могут быть биомаркерами нейродегенеративных расстройств.
Исследование выполнено при финансовой поддержке
Министерства науки и высшего образования Российской Федерации
(соглашение № 23-25-00441).
Список литературы
1. Левин О. С., Федорова Н. В. Болезнь Паркинсона. — 5-е изд. — М.: МЕДпресс-информ; 2015.
2. И 66 «Инновационные методы диагностики в медицине»: коллективная научная монография / под ред. В. П. Волкова. — Новосибирск: Изд. «СибАК», 2013. — 150 c.
3. Uspalenko N. I., Mosentsov A. A., Khmil N. V., Pavlik L. L; Belosludt-seva N. V., Khunderyakova N. V., Shigaeva M. I., Medvedeva V. P., Malkov A. E., Kitchigina V. F., Mironova G. D. Uridine as a Regulator of Functional and Ultrastructural Changes in the Brain of Rats in a Model of 6-OHDA-Induced Parkinson's Disease Authored by: Published // Int. J. Mol. Sci. — 2023. — V. 24. — No 18. — P. 14304.
ENERGY METABOLISM IN BLOOD LYMPHOCYTES IN EXPERIMENTAL PARKINSON'S DISEASE
IN RATS
Abstract. The report considered the possibility of using indicators of mitochondrial succinate dehydrogenase (SDH) and cytosolic lactate dehydrogenase (LDH) activity in lymphocytes determined using a highly sensitive cytobiochemical method as biomarkers of Parkinson's disease (PD). In addition to the main energy biomarkers, the level of lipid peroxidation of malondialdehyde (MDA) in blood was also measured. In three experimental models of PD, differing in the administered neurotoxin (rotenone, 6-hydroxydophamine, lactacystine), increased glycolysis and oxidative phosphorylation in lymphocytes and increased lipid peroxidation in blood, which is associated with changes in dopaminergic neurons of the central nervous system. Therefore, these indicators can be biomarkers of neurodegenerative disorders.
Key words: Parkinson's disease, neurodegenerative disorders, biomarkers.
