CC BY
220
УДК 577.1 12.6:615.214.31
Оригинальный дипептидный миметик фактора роста нервов ГК-2 восстанавливает нарушенные когнитивные функции в крысиных моделях болезни Альцгеймера
П. Ю. Поварнина*, О. Н. Воронцова, Т. А. Гудашева, Р. У. Островская, С. Б. Середенин НИИ фармакологии им. В.В. Закусова РАМН, 125315, Москва, ул. Балтийская, 8 *E-mail: [email protected] Поступила в редакцию 12.01.2013
РЕФЕРАТ В НИИ фармакологии им. В.В. Закусова РАМН синтезирован дипептидный миметик четвертой петли фактора роста нервов (NGF), гексаметилендиамид бис-^-моносукцинилглутамиллизина) (ГК-2). Этот миметик проявлял нейропротективную активность in vitro в наномолярных концентрациях, был эффективен in vivo в дозах 0.01-5 мг/кг при внутрибрюшинном (в/б) и 10 мг/кг при пероральном введении на моделях болезни Паркинсона, ишемического и геморрагического инсульта, глобальной ишемии головного мозга. В представленной работе изучены мнемотропные эффекты ГК-2 при субхроническом в/б введении в дозах 0.5 и 1 мг/кг на моделях болезни Альцгеймера (БА) у крыс. Установлено, что дипептид ГК-2 значимо препятствует нарушению негативного обучения (habituation), вызванному септо-гиппокампальной перерезкой. На стрептозотоциновой модели БА показано, что ГК-2 выраженно противодействует дефициту пространственной памяти в водном лабиринте Морриса. Таким образом, ГК-2, оригинальный димерный дипептидный миметик NGF, проявляет активность на моделях БА при системном введении.
КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА низкомолекулярный миметик NGF, ГК-2, септо-гиппокампальная перерезка, стрептозо-тоциновая модель болезни Альцгеймера, негативное обучение (habituation), водный лабиринт Морриса. СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ БА - болезнь Альцгеймера; NGF - фактор роста нервов (nerve growth factor); APP -белок-предшественник амилоида (amyloid precursor protein); в/б - внутрибрюшинно; ЛП - латентный период; ИОР - исследовательско-ориентировочная реакция.
ВВЕДЕНИЕ
Болезнь Альцгеймера (БА) - наиболее распространенная причина деменции. Предполагается, что к 2050 году число больных БА удвоится [1]. В настоящее время не существует фармакологических препаратов, обеспечивающих длительную нейропротекцию при БА и ограничивающих развитие когнитивных нарушений [2].
Вовлеченность фактора роста нервов (NGF) в патогенез БА хорошо известна. Прогрессирующее снижение когнитивных функций при БА связано с дегенерацией холинергических нейронов базальных отделов переднего мозга [3], которые в центральной нервной системе являются основной мишенью данного нейротрофина, обеспечивающего сохранение их биохимического и морфологического фенотипа, выживаемость в присутствии повреждающих факторов [4]. NGF тормозит формирование в головном
мозге амилоидных бляшек и нейрофибриллярных сплетений - основных патоморфологических признаков БА, путем ингибирования амилоидогенного процессинга APP [5] и гиперфосфорилирования тау-белка, образующего нейрофибриллярные клубки [6].
Точные причины возникновения спорадической БА до сих пор неизвестны, однако все больше подтверждений находит гипотеза об ухудшении трофической поддержки NGF холинергических нейронов базальных отделов переднего мозга как пусковом механизме заболевания [7, 8]. На трансгенных мышах линии AD11 (у этих мышей в постнатальном периоде вырабатываются антитела к NGF) было показано, что хроническая депривация NGF вызывает холинергический дефицит, потерю нейронов и синапсов, образование амилоидных бляшек и нейрофибриллярных сплетений, снижение си-
наптической пластичности и дефицит памяти [8]. Интраназальное введение NGF мышам линии AD11 препятствовало нарушению холинергической передачи, накоплению в-амилоида и гиперфосфорили-рованного тау-белка, развитию дефицита памяти
[9].
На различных экспериментальных моделях БА, таких, как разрушение базальных ядер Мейнер-та иботеновой кислотой, септо-гиппокампальная перерезка и естественное старение, было показано, что NGF при внутримозговом терапевтическом введении противодействует дегенерации холинергиче-ских нейронов, а также восстанавливает нарушенные когнитивные функции [10-12].
Неудовлетворительные фармакокинетические свойства, ограниченная способность проникать через гематоэнцефалический барьер и плейотропность ограничивают применение нативного NGF в клинике. Поэтому в настоящее время ряд фармацевтических компаний и научных групп ведут разработку низкомолекулярных миметиков NGF [13-15].
В НИИ фармакологии им. В.В. Закусова РАМН на основе структуры в-изгиба четвертой петли NGF создан димерный дипептидный миметик ГК-2 (гексаметилендиамид бис-(П-моносукцинил-глутамиллизина)) [16]. ГК-2, как и NGF, вызывает фосфорилирование специфических рецепторов TrkA и Akt-киназ, вовлеченных в реализацию нейропротективных эффектов, опосредуемых данными рецепторами [17]. В экспериментах in vitro ГК-2 в наномолярных концентрациях проявлял высокую NGF-подобную нейропротективную активность, не обладая, в отличие от нативного белка, дифференцирующей активностью [18]. ГК-2 предотвращал вызванную H2O2 или глутаминовой кислотой гибель иммортилизованных нейронов гиппокампа мыши в культуре (линия НТ-22), а также защищал клетки линии PC-12 феохромо-цитомы крысы от действия нейротоксина МФТП (1-метил-4-фенил-1,2,3,6-тетрагидропиридин) [19]. В экспериментальных моделях острой и хронической ишемии головного мозга у крыс дипептид ГК-2 проявлял нейропротективные свойства и улучшал когнитивные функции [20-22], снижал выраженность поведенческих симптомов на ряде моделей паркинсонического синдрома [23]. Дипептид ГК-2 малотоксичен (ЛД50 = 714 мг/кг при внутривенном введении беспородным мышам-самцам) и лишен основных побочных эффектов NGF. Он не снижает болевой порог (в дозах 0.5-2 мг/кг в/б в тесте «отдергивание хвоста» при термическом раздражении, температура воды 55°С) [24] и не вызывает потери веса при хроническом введении крысам (0.5 мг/кг, в/б) [25].
ГК-2
Цель данной работы состояла в изучении мнемо-тропных эффектов ГК-2 на моделях БА. Существуют два основных подхода к моделированию нарушений, характерных для БА, - хирургический и нейроток-сический. В качестве первого подхода мы применяли перерезку септо-гиппокампального пути - хорошо изученную и широко используемую модель БА. Деафферентация гиппокампа вследствие септогиппокампальной перерезки приводит к развитию холинергического дефицита и связанного с ним нарушения когнитивных функций [26, 27]. На этой модели разные исследователи изучали эффекты NGF [28, 29], поэтому мы использовали ее для оценки активности миметика NGF ГК-2. В качестве нейротоксиче-ской модели применяли стрептозотоциновую модель БА, которая воспроизводит основные патологические процессы в головном мозге, включая накопление ß-амилоида, гиперфосфорилированного тау-белка, а также нарушение пространственной памяти [30], характерное и для больных БА [31].
экспериментальная часть
Вещества
Дипептид ГК-2 (гексаметилендиамид бис-(П моносукцинилглутамиллизина), мол. масса 835 Да) синтезирован в НИИ фармакологии им. В.В. Закусова РАМН [16]. Для наркоза применяли нембутал (Sigma, США). Мемантин (1-амино-3,5-диметиладамантана гидрохлорид, мол. масса 215 Да) получен в фирме Merck KGaA (Германия).
nh2
Мемантин
Нембутал вводили в виде взвеси в физрастворе, дипептид ГК-2 растворяли в дистиллированной воде, мемантин вводили в виде взвеси в дистиллированной воде. Все вещества (кроме стрептозотоцина) вводили в/б из расчета 2 мл/кг массы.
Дозы ГК-2 (0.5 и 1 мг/кг) были выбраны как наиболее эффективные in vivo на основании данных, полученных при изучении зависимости эффекта от дозы этого соединения на модели галоперидоло-вой каталепсии у крыс, используемой для скрининга соединений с потенциальной антипаркинсонической активностью [23]. Эффективность этих доз подтверждена также на различных моделях ишемии головного мозга [20-22].
Животные
Эксперименты проводили на 32 самцах беспородных белых крыс и 24 самцах крыс линии Вистар, полученных из питомника «Столбовая» РАМН. Животных содержали в условиях вивария при свободном доступе к пище и воде и при естественной смене светового режима. Поведенческие эксперименты выполняли в зимний период в интервале 10.00-14.00 по местному времени. При работе с крысами соблюдали требования, сформулированные в Директивах Совета Европейского сообщества 86/609/ЕЕС об использовании животных для экспериментальных исследований.
Изучение эффектов ГК-2 на модели БА с перерезкой септо-гиппокампального пути [26]
Дизайн исследования. Крысы линии Вистар массой 280-400 г были разделены случайным образом на три группы: ложнооперированные (n=6); оперированные (n=10); оперированные и получавшие дипептид ГК-2 (n = 8). Дипептид ГК-2 (1 мг/кг) вводили через 2 ч после операции, а затем каждые 48 ч (всего семь инъекций). Группам «ложная операция» и «операция» вводили вместо ГК-2 дистиллированную воду по той же схеме в эквивалентных объемах. Через 48 ч после последней инъекции ГК-2 (или дистиллированной воды) животных тестировали в установке «Открытое поле».
Операция. Наркотизированное нембуталом (60 мг/кг) и оскальпированное животное помещали в стереотаксис. В кости черепа делали косые надрезы шириной
1 мм: начальная точка надреза находилась на уровне брегмы (АР = 0.0) и латеральнее ее на 2 мм (L = ± 2.0); конечная точка надреза находилась на 2 мм каудальнее брегмы и на 1 мм латеральнее ее (АР = -2.0; L = ± 1.0). После пропила кости твердую мозговую оболочку надрезали в области пропилов. В надрез опускали стерильную загнутую иглу на глубину 6.2 мм от поверх-
ности кости (DV = +6.2). С помощью одновременной работы двух винтов стереотаксиса иглу медленно перемещали почти до конечной точки косого разреза. Затем иглу медленно поднимали из надреза. Процедуру повторяли 2 раза на каждом полушарии. Процедура «ложной» операции была сходна с процедурой перерезки, за исключением того, что иглу опускали на глубину 3 мм от поверхности кости (DV = +3.0).
«Открытое поле». Этот тест широко используется для оценки общей двигательной и исследовательской активности [32]. Установка представляла собой круглую арену из белого поливинилхлорида. Диаметр арены 90 см, высота стенок 40 см. Пол арены расчерчен на 19 квадратов примерно одинаковой площади. Животное аккуратно помещали на пол в центре арены и на протяжении 4 мин регистрировали число пересеченных им квадратов и вертикальных стоек. Регистрацию проводили с помощью программы RealTimer (НПК «Открытая наука», Россия). Известно, что при перерезке септогиппокампального пути у крыс нарушается угасание исследовательско-ориентировочной реакции (ИОР) в тесте «Открытое поле» [33, 34]. Коэффициент угасания ИОР, отражающий способность крыс к негативному обучению (habituation), рассчитывали по формуле: K = a/b, где a - число пересеченных квадратов в группе в первую минуту наблюдения, а b - число пересеченных квадратов в группе в последнюю минуту наблюдения.
Изучение эффектов ГК-2 на модели БА с введением стрептозотоцина в желудочки головного мозга [30]
Дизайн исследования. Беспородных самцов крыс массой 330-380 г разделяли случайным образом на четыре группы: ложнооперированные (n = 6); оперированные (n = 9); оперированные и получавшие дипептид ГК-2 (n = 7); оперированные и получавшие препарат сравнения мемантин (n = 6). Дипептид ГК-2 (0.5 мг/кг или 6 х 10-7 моль/кг) вводили через 4 ч после операции, а затем 1 раз в сутки в течение 2 нед. (всего 14 инъекций). Мемантин вводили по той же схеме в дозе 10 мг/кг (4.6 х 10-5 моль/кг). Эта доза была выбрана как наиболее эффективная согласно литературным данным [35]. Группам «ложная операция» и «операция» вместо ГК-2 или мемантина вводили дистиллированную воду по той же схеме в эквивалентных объемах. Через 3 нед. после операции крыс в течение 5 дней обучали нахождению затопленной платформы в установке «Водный лабиринт Морриса», а через 1 нед. после окончания обучения тестировали на сохранение навыка.
Операция. Крысу под нембуталовым наркозом (60 мг/кг) помещали в стереотаксис и вводили ей билатерально в желудочки мозга стрептозотоцин в растворе Рингера (5 мкл в каждый желудочек) в дозе 3 мг/кг, по координатам АР = —1; L = ±1.5; DV = +3.5. Ложнооперированным животным в желудочки мозга вводили по 5 мкл раствора Рингера. Введение осуществляли со скоростью 1 мкл/мин, при этом после каждого микролитра делали паузы (1 мин), по окончании введения иглу оставляли на месте в течение еще 3 мин, а затем вынимали.
Водный лабиринт Морриса. Этот тест, предложенный впервые Р. Моррисом [36], применяется в основном для оценки пространственной памяти. Экспериментальная установка представляла собой бассейн из серого пластика (диаметр 150 см, высота 60 см). Бассейн наполняли водой (24-25°С) на 40 см. Бассейн был условно разделен на четыре сектора, в центре одного из которых располагалась платформа диаметром 10 см, на 2 см покрытая водой. Различные визуальные стимулы были размещены на стенах комнаты напротив каждого из условных секторов. Обучение навыку нахождения затопленной платформы осуществляли в течение 5 дней. В этот период ежедневно животных 4 раза помещали в воду из четырех разных стартовых точек у стенки бассейна (стартовые точки располагались в центре условных секторов). Последовательность стартовых точек была одинаковой для всех животных в течение дня и менялась каждый день. Интервал между посадками - 30 с. После достижения крысой платформы ее оставляли на ней в течение 5 с. Если животное в течение 60 с не находило затопленную платформу, его мягко направляли к ней. Через 1 нед. проводили тест на сохранение приобретенного навыка нахождения платформы. Для этого животных снова 4 раза помещали в воду из четырех разных стартовых точек. В каждой пробе регистрировали латентный период (ЛП) достижения затопленной платформы.
Статистический анализ. Статистическую обработку данных проводили с помощью программы Statistica 10.0. В качестве критерия способности к пространственному обучению в установке «Водный лабиринт Морриса» использовали снижение среднего за день ЛП достижения платформы на протяжении периода обучения. В качестве критерия сохранности и эффективности воспроизведения полученного навыка использовали средний ЛП достижения платформы в день теста, а также ЛП достижения платформы в последнюю, четвертую тестовую посадку. Для анализа межгрупповых различий в установке «Водный лабиринт Морриса» использовали однова-
риантный дисперсионный анализ (one-way ANOVA) с дальнейшим методом множественных сравнений по Фишеру. Для парных сравнений связанных выборок применяли критерий Вилкоксона. Данные представляли в виде медиан выборок, нижнего и верхнего квартилей. Результаты считали статистически значимыми при p < 0.05.
Терапевтический эффект (T ) дипептида ГК-2 рассчитывали по формуле:
T = [(c-d)/(e-d)] х 100%,
где c - значение параметра в группе «операция + + лечение», d - значение параметра в группе «операция», e - значение параметра в группе «ложная операция».
РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕнИЕ
Дипептид ГК-2 противодействует вызванному перерезкой септо-гиппокампального пути нарушению когнитивных функций у крыс
Статистически значимых межгрупповых различий в интенсивности горизонтальной и вертикальной двигательной активности выявлено не было. Анализ динамики горизонтальной двигательной активности (число пересеченных квадратов) показал, что у лож-нооперированных животных этот параметр выражен-но снижался и в 4-ю мин теста был значимо ниже, чем в первую (Ку = 2.3). Для грызунов характерно постепенное угасание ИОР при попадании в новую обстановку, оно обусловлено привыканием или негативным обучением. Перерезка септо-гиппокампального пути приводила к нарушению угасания ИОР с течением времени, что выражалось в почти неизменном уровне горизонтальной двигательной активности у оперированных крыс на протяжении всего времени тестирования (Ку = 1). Аналогичные результаты на данной модели получены и другими исследователями [33, 34]. Нарушение угасания ИОР в новой обстановке, вызванное септо-гиппокампальной перерезкой, вероятно, связано с нарушением пространственной памяти [33]. У оперированных животных, получавших ГК-2, наблюдалось восстановление способности к негативному обучению (Ку = 1.9) (табл. 1). Терапевтический эффект ГК-2 составлял около 70%.
Дипептид ГК-2 полностью восстанавливает нарушение пространственной памяти, вызванное введением стрептозотоцина в желудочки мозга крыс
Известно, что внутримозговое введение стрептозото-цина приводит к развитию когнитивного дефицита, который может быть зарегистрирован через 2 нед.
Таблица 1. Влияние ГК-2 на нарушение угасания ИОР в тесте «Открытое поле», вызванное перерезкой септогиппокампального пути
Группа 1-я мин 2-я мин 3-я мин 4-я мин Коэффициент угасания
Ложная операция 21(15-32) 14(11-25) 9.5(7-16)* 9(8-13)* 2.3
Операция 11.5(8-35) 12(9-32) 19(11-24) 11.5(9-29) 1
Операция + ГК-2 12.5(9-21) 11.5(7-14) 15.5(8-17) 6.5(3-8)* 1.9
*р < 0.05 по сравнению с двигательной активностью в той же группе в первую минуту теста.
Примечание. Данные представлены в виде медиан соответствующих выборок. Коэффициент угасания (Ку) ИОР, отражающий способность крыс к негативному обучению, рассчитывали по формуле Ку = а/Ь, где а — число пересеченных квадратов в группе в первую минуту наблюдения, Ь - число пересеченных квадратов в группе в последнюю минуту наблюдения.
>5
0
1 I
Ф
ц
О и.
I— —
ru -Û
« І к а
т 0 ф -fr
* га s ц
5 с
о
ч
с
60
50
40
30
20
2 3 4 5
Дни обучения
Ложная операция Операция Операция + ГК-2 Операция + мемантин
Рис. 1. Пространственное обучение и тест на сохранение навыка в водном лабиринте Морриса. Ложная операция - двустороннее введение раствора Рингера в желудочки мозга крысам плюс субхроническое внутрибрю-шинное введение дистиллированной воды.
Операция - двустороннее введение стрептозотоцина, разведенного в растворе Рингера, в желудочки мозга крысам плюс субхроническое внутрибрюшинное введение дистиллированной воды.
Операция + ГК-2 - двустороннее введение стрептозотоцина, разведенного в растворе Рингера, в желудочки мозга крысам плюс субхроническое внутрибрюшинное введение дипептида ГК-2.
Операция + мемантин - двустороннее введение стрептозотоцина, разведенного в растворе Рингера, в желудочки мозга крысам плюс субхроническое внутрибрюшинное введение мемантина.
Для каждого животного усреднялись ЛП за четыре посадки в течение 1 дня. Данные представлены в виде медиан и интерквартильных разбросов
после операции и прогрессирует на протяжении месяцев [30]. В частности, внутримозговое введение стрептозотоцина приводит к нарушению пространственной памяти в водном лабиринте Морриса. Данное нарушение коррелирует с биохимическими изменениями в гиппокампе - снижением активности ацетилхолинтрансферазы [30], а также со значительным снижением иммунореактивности транскрипци-
онного фактора СИЕВ, который играет важную роль в регуляции процессов обучения и памяти, участвуя в трансформации кратковременной памяти в долговременную [37].
В нашей работе ЛП достижения платформы снижался во всех группах в процессе обучения; статистически значимых внутригрупповых различий в данный период не выявлено (рис. 1). Таким образом,
>5
0
1 I
<и
с
с и
0 , Й -Ь
м 5 к О. 5 О
1 ■©■
<и
£
у
н
и
О
Ч
С
операция
ГК-2
мемантин
Рис. 2. Влияние ГК-2 на сохранение навыка нахождения затопленной платформы в установке «Водный лабиринт Морриса», нарушенное у крыс с экспериментальной БА, индуцированной введением стрептозотоцина в желудочки мозга. Данные представлены в виде медиан и интерквартильных разбросов. * - p = 0.017 по сравнению с группой «ложная операция»; # - p = 0.012 («операция + ГК-2») и 0.014 («операция + мемантин») по сравнению с группой «операция» (одновариантный дисперсионный анализ (one-way ANOVA) с дальнейшим post hoc-анализом по Фишеру). Терапевтический эффект (Тэ) дипептида ГК-2 рассчитывали по формуле: Тэ = [(с-d)/(e-d)] х 100%, где с - ЛП достижения платформы в группе «операция + лечение», d — ЛП достижения платформы в группе «операция», e - ЛП достижения платформы в группе «ложная операция»
введение стрептозотоцина не влияло на способность животных к обучению в водном лабиринте Морриса. Это может быть связано как с тем, что обучение мы проводили через 3 нед. после операции (вероятно, в этот период когнитивный дефицит еще не был достаточно выражен), так и с использованием беспородных крыс. В исследовании, проведенном Shingo и соавт. [37], внутримозговое введение стрептозото-цина также не влияло на способность крыс линии Ви-стар к обучению в водном лабиринте Морриса через
2 нед. после операции.
Тест на сохранение приобретенного навыка, проведенный через 1 нед. после окончания обучения, показал, что у ложнооперированных крыс средний (по четырем посадкам) ЛП достижения платформы имел тенденцию к снижению по сравнению с последним днем обучения, что согласуется с данными о повышении уровня воспроизведения долговременной пространственной памяти в отставленные сроки после обучения [38]. В то же время у оперированных крыс ЛП достижения платформы не снижался по сравнению с последним днем обучения и был выше, чем в группе «ложная операция», хотя эти результаты и были статистически недостоверными. У получавших ГК-2 животных ЛП достижения платформы не отличался от группы «ложная операция» (рис. 1).
Таблица 2. Влияние ГК-2 на ЛП нахождения затопленной платформы в водном лабиринте Морриса у крыс с экспериментальной БА, индуцированной введением стрептозотоцина в желудочки мозга
Группа ЛП достижения затопленной платформы*
Ложная операция 7 (3-7)
Операция 13 (7-48)
Операция + ГК-2 5 (4-6.5)
Операция + мемантин 4 (2-8)
*Данные представлены в виде медиан, в скобках - ин-терквартильные разбросы.
Анализ межгрупповых различий по ЛП достижения затопленной платформы в последнюю, четвертую, тестовую посадку показал, что у оперированных крыс этот параметр был значимо выше, чем в группе «ложная операция» (рис. 2, табл. 2). Миметик NGF ГК-2 полностью предотвращал данное нарушение, не уступая по эффективности препарату сравнения мемантину (рис. 2).
Таким образом, дипептид ГК-2 противодействовал когнитивному дефициту на крысиных моделях БА.
Ранее установлено, что ГК-2 обладает нейро-протективной активностью и действует по NGF-подобному механизму [18]. Известно, что NGF при внутримозговом введении восстанавливает когнитивные функции на іп vivo-моделях БА. Так, введение на протяжении 14 дней мышиного NGF в желудочки головного мозга крыс, подвергнутых септо-гиппокампальной перерезке, приводило к значительному улучшению пространственной памяти в водном лабиринте Морриса с терапевтическим эффектом около 75% [28]. Описано восстановление холи-нергических нейронов под влиянием экзогенного NGF через 1 мес. после перерезки fimbria-fornix у крыс [29]. Улучшение пространственной памяти у крыс, получавших NGF, через 2 нед. после операции может быть связано с повышением выживаемости холинер-гических нейронов и/или улучшением холинерги-ческой передачи в гиппокампе [28]. Внутримозговое введение крысам рекомбинантного человеческого NGF на протяжении 3 нед. после разрушения базальных ядер Мейнерта иботеновой кислотой частично предотвращало нарушение способности к обучению в водном лабиринте Морриса с терапевтическим эффектом около 25% [39]. При этом введение рекомбинантного человеческого NGF приводило к снижению массы тела крыс. Помимо потери веса, известны такие побочные эффекты NGF, как болевой синдром [40, 41], гиперплазия Шванновских клеток и множественное прорастание сенсорных и симпатических нейритов в продолговатом и спинном мозге [42].
Описаны низкомолекулярные миметики NGF, активные на моделях БА. Непептидный миметик NGF, селективный агонист ТгкА-рецепторов, названный D3, при внутримозговом введении (40 мкг на крысу)
восстанавливал холинергический дефицит и улучшал пространственную память у старых животных в водном лабиринте Морриса [43].
Другой низкомолекулярный непептидный миметик NGF МТ2, также являющийся агонистом TrkA-рецепторов, проявлял нейропротективную и анти-амилоидогенную активность на клеточной модели БА в концентрации 5-30 мкмоль/мл [44].
Данных о системном использовании как самого NGF, так и его низкомолекулярных миметиков, активирующих TrkA-рецепторы, в моделях БА нами не обнаружено. Известно лишь о непептидном агонисте p-75 рецепторов LM11A-31, который проявил нейропротективную и антиамнестическую активность на генетической мышиной модели БА [45].
заключение
Таким образом, в нашем исследовании впервые получены данные о мнемотропных эффектах дипептидно-го миметика NGF, вызывающего фосфорилирование TrkA-рецепторов и Akt-киназ, при его системном введении в моделях БА.
Дипептид ГК-2 значимо препятствует нарушению негативного обучения (habituation), вызванному септо-гиппокампальной перерезкой. Аналогично мемантину, широко используемому в клинике БА, ГК-2 выраженно противодействует дефициту пространственной памяти в водном лабиринте Морриса на стрептозотоциновой модели БА. При этом весовая активная доза ГК-2 в 20 раз, а молярная - примерно в 80 раз ниже, чем у мемантина.
Полученные результаты свидетельствуют о перспективности дальнейшей разработки ГК-2 в качестве нейропротективного препарата, потенциально способного препятствовать развитию БА.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Ubhi K., Masliah E. // J. Alzheimers Dis. 2013. V. 33. Suppl.1.
P. 185-194.
2. Dunkel P., Chai C.L., Sperlagh B., Huleatt P.B., Matyus P. // Expert Opin. Investig. Drugs. 2012. V. 21. № 9. P. 1267-1308.
3. Gelfo F., Tirassa P., De Bartolo P., Caltagirone C., Petrosini L., Angelucci F. // J. Alzheimers Dis. 2011. V. 25. № 9. P. 213-217.
4. Sofroniew M.V., Howe C.L., Mobley W.C. // Annu. Rev. Neurosci. 2001. № 24. P. 1217-1281.
5. Calissano P., Amadoro G., Matrone C., Ciafre S., Marolda R., Corsetti V., Ciotti M.T., Mercanti D., Di Luzio A., Seerini C. // Cell Death Differ. 2010. № 17. P. 1126-1133.
6. Calissano P., Matrone C., Amadoro G. // Dev. Neurobiol. 2010. V. 70. № 5. P. 372-382.
7. Cuello A.C., Bruno M.A. // Neurochem. Res. 2007. V. 32. № 6. P. 1041-1045.
8. Cattaneo A., Capsoni S., Paoletti F. // J. Alzheimers Dis. 2008. V. 15. № 2. P. 255-283.
9. Covaceuszach S., Capsoni S., Ugolini G., Spirito F., Vignone D., Cattaneo A. // Curr. Alzheimer Res. 2009. V. 6. № 2. P. 158-170.
10. Winkler J., Thal L.J. // Exp. Neurol. 1995. V. 136. № 2.
P. 234-250.
11. Gu H., Long D., Song C., Li X. // Neurosci. Lett. 2009. V. 453. № 3. P. 204-209.
12. Smith D.E., Roberts J., Gage F.H., Tuszynski M.H. // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 1999. V. 96. № 19. P. 10893-10898.
13. Colangelo A.M., Bianco M.R., Vitagliano L., Cavaliere C., Cirillo G., De Gioia L., Diana D., Colombo D., Redaelli C., Zaccaro L., et al. // J. Neurosci. 2008. V. 28. № 11. P. 2698-2709.
14. Maliartchouk S., Feng Y., Ivanisevic L., Debeir T., Cuello A.C., Burgess K., Saragovi H.U. // Mol. Pharmacol. 2000.
V. 57. № 2. P. 385-391.
15. Longo F.M., Xie Y., Massa S.M. // Curr. Med. Chem. 2005. V. 5. № 1. P. 29.
16. Середенин С.Б., Гудашева Т.А. // Патент РФ. 2010.
№ 2410392.
17. Gudasheva T.A., Antipova T.A., Seredenin S.B. // XXII Intern. Symp. on Medicinal Chemistry. Book of Abstracts. Berlin: Chemmedchem. ISMC, 2012. P. 299.
18. Гудашева Т.А., Антипова Т. А., Середенин С.Б. // ДАН.
2010. Т. 434. № 4. С. 549-552.
19. Антипова Т.А., Гудашева Т.А., Середенин С.Б. // Бюл. эксп. биол. 2010. Т. 150. № 11. С. 537-540.
20. Середенин С.Б., Силачев Д.Н., Гудашева Т.А., Пирогов Ю.А., Исаев Н.К. // Бюл. эксп. биол. 2011. Т. 151. № 5. С. 518-521.
21. Середенин С.Б., Романова Г.А., Гудашева Т.А., Шакова Ф.М., Барсков И.В., Стельмашук Е.В., Антипова Т.А. // Бюл. эксп. биол. 2010. Т. 150. № 10. С. 406-409.
22. Поварнина П.Ю., Гудашева Т. А., Воронцова О.Н., Николаев С.В., Антипова Т.А., Островская Р.У., Середенин С.Б. // Эксп. клин. фарм. 2012. Т. 75. № 9. С. 15-20.
23. Поварнина П.Ю., Гудашева Т.А., Воронцова О.Н., Бондаренко Н.А., Середенин С.Б. // Бюл. эксп. биол. 2011. Т. 151.
№ 6. С. 634-638.
24. Константинопольский М.А., Чернякова И.В., Колик Л.Г., Гудашева Т.А. // Материалы IV съезда фармакологов России «Инновации в современной фармакологии». М.: Изд-во Фолиум, 2012. C. 94.
25. Поварнина П.Ю., Озерова И.В., Островская Р.У., Гудашева Т.А., Середенин С.Б. // ДАН. 2013. Т. 449. № 3. С. 364-366.
26. Krugel U., Bigl V., Eschrich K., Bigl M. // Int. J. Dev. Neurosci. 2001. V. 19. № 3. P. 263-277.
27. Lopez-Coviella I., Mellott T. J., Schnitzler A.C., Blusztajn J.K. // PLoS One. 2011. V. 6. № 6. e21166
28. Francis-Turner L., Valouskova V. // Neurosci. Lett. 1996.
V. 202. № 3. P. 193-196.
29. Miyamoto O., Itano T., Fujisawa M., Tokuda M., Matsui H., Nagao S., Hatase O. // Acta Med. Okayama. 1993. V. 47. № 3. P. 139-144.
30. Salkovic-Petrisic M., Hoyer S. // J. Neural. Transm.
Suppl. 2007. № 72. P. 217-233.
31. Kovacs T., Carris N.J., Lantos P.L. // Neurorept. 2001. № 12.
P. 285-288.
32. Буреш Я., Бурешова О., Хьюстон Дж.П. Методики
и основные эксперименты по изучению мозга и поведения. М.: Высшая школа, 1991. 399 с.
33. Lamprea M.R., Cardenas F.P., Silveira R., Walsh T.J., Morato
S. // Braz. J. Med. Biol. Res. 2003. V. 36. № 2. P. 233-238.
34. Cassel J.C., Kelche C., Peterson G.M., Ballough G.P., Goepp I., Will B. // Neuroscience. 1991. V. 45. № 3. P. 571-586.
35. Filali M., Lalonde R., Rivest S. // Neuropharmacology.
2011. V. 60. № 6. P. 930-936.
36. Morris R. // J. Neurosci. Meth. 1984. V. 11. № 1. P. 47-60.
37. Shingo A.S., Kanabayashi T., Murase T., Kito S. // Behavioural Brain Res. 2012. № 229. P. 378-383.
38. Солнцева С.В., Сторожева З.И., Никитин В.П. // Бюл. эксп. биол. 2012. Т. 153. № 5. С. 565-568.
39. Winkler J., Thail L.J. // Exp. Neurol. 1995. V. 136. № 2.
P. 234-250.
40. Eriksdotter Jönhagen M., Nordberg A., Amberla K., Bäckman L., Ebendal T., Meyerson B., Olson L., Seiger, Shigeta M., Theodorsson E., et al. // Dement. Geriatr. Cogn. Disord. 1998. V. 9. № 5. P. 246-257.
41. Apfel S.C., Schwartz S., Adornato B.T., Freeman R., Biton V., Rendell M., Vinik A., Giuliani M., Stevens J.C., Barbano R., et al. // JAMA. 2000. V. 284. № 17. P. 2215-2221.
42. Winkler J., Ramirez G.A., Kuhn H.G., Peterson D.A., Day-Lollini P.A., Stewart G.R., Tuszynski M.H., Gage F.H., Thal L.J. // Ann. Neurol. 1997. V. 41. № 1. P. 82-93.
43. Bruno M.A., Clarke P.B., Seltzer A., Quirion R., Burgess K., Cuello A.C., Saragovi H.U. // J. Neurosci. 2004. V. 24.
№ 37. P. 8009-8018.
44. Scarpi D., Cirelli D., Matrone C., Castronovo G., Rosini P., Occhiato E.G., Romano F., Bartali L., Clemente A.M., Bottegoni G., et al. // Cell Death Dis. 2012. V. 3. № 7. P. 339.
45. Knowles J.K., Simmons D.A., Nguyen T.V., Vander Griend L., Xie Y., Zhang H., Yang T., Pollak J., Chang T., Arancio O., et al. // Neurobiol Aging. 2013. V. 34. № 8. P. 2052-2063.
