СПЕЦИФИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ТУБУЛИНА В ПРЕФРОНТАЛЬНОЙ КОРЕ МОЗГА В НОРМЕ, ПРИ ШИЗОФРЕНИИ И СОСУДИСТОЙ ДЕМЕЦИИ Текст научной статьи по специальности «Фундаментальная медицина»



УДК 612.822.1+611.018.8+616.895.8 +616.894-053.9 http://dx.doi.org/10.26787/nydha-2686-6838-2020-22-11-65-71

SPECIFIC PROPERTIES OF TUBULIN IN THE PREFRONTAL CORTEX IN CONTROL, SCHIZOPHRENIA AND VASCULAR DEMENTIA

Burbaeva G. Sh., Androsova L. V., Vorobyeva E.A., Savushkina O. K.

Mental Health Research Centre, Moscow, Russian Federation

СПЕЦИФИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ТУБУЛИНА В ПРЕФРОНТАЛЬНОЙ КОРЕ МОЗГА В НОРМЕ, ПРИ ШИЗОФРЕНИИ И СОСУДИСТОЙ ДЕМЕЦИИ

Бурбаева Г. Ш.Андросова Л. В., Воробьева Е.А., Савушкина О. К.

ФГБНУ «Научный центр психического здоровья», г. Москва, Российская Федерация

Аннотация. Целью исследования было оценить скорость полимеризации тубулина в микротрубочки и определить уровень связывания колхицина (колхицинс-вязывающую активность тубулина) в префронтальной коре аутопсийного мозга больных шизофренией, сосудистой деменции (СД) и лиц контрольной группы. Кол-хицинсвязывающую активность тубулина определяли по методу Sherlinе в обогащенных тубулином экстрактах белков. Измерение светорассеяния в процессе полимеризации препарата тубулина проводили нефело-метрическим методом при длине волны 450-550 нм. Обнаружено достоверное уменьшение колхицинсвязы-вающей активности и скорости полимеризации тубу-лина в префронтальной коре головного мозга при обоих заболеваниях, причем при СД в большей степени, чем при шизофрении. Полученные результаты дают возможность предположить, что не только при болезни Альцгеймера, но и при других психических заболеваниях таких как шизофрения и СД в префронтальной коре головного мозга происходит, хотя и в меньшей степени чем при болезни Альцгеймера, снижение уровня тубу-лина и следовательно количества микротрубочек. Ключевые слова: тубулин, колхицинсвязывающая активность тубулина, мозг человека, шизофрения, сосудистая деменция Abstract. The aim of the study was to evaluate the rate of polymerization of tubulin into microtubules and determine the level of colchicine binding (colchicine-bind-ing activity of tubulin) in the prefrontal cortex in schizophrenia, vascular dementia (VD) and control. Colchi-cine-binding activity of tubulin was determined by Sherln in tubulin-enriched extracts of proteins from the samples. Measurement of light scattering during the polymerization of the tubulin was carried out using the nephelometric method at a wavelength of450-550 nm. There was a significant decrease in colchicine-binding activity and the rate of tubulin polymerization in the pre-frontal cortex in both diseases, and in VD to a greater extent than in schizophrenia. The obtained results suggest that not only in Alzheimer's disease, but also in other mental diseases such as schizophrenia and VD, there is a decrease in the level of tubulin in the prefron-tal cortex of the brain, although to a lesser extent than in Alzheimer's disease, and consequently the amount of microtubules. Keywords: tubulin, colchicine binding activity of tubulin, human brain, schizophrenia, vascular dementia

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК [1] Moehle M.S., Luduena R.F., Haroutunian V., Meador-Woodruff J.H., McCullumsmith R.E. Regional differences in expression of P-tubulin isoforms in schizophrenia. // Schizophrenia Research. 2012. vol. 135. no. 1-3. P. 181-186. doi:10.1016/j.schres.2011.12.010 [2] Gardiner J., Overall R., Marc J. The microtubule cyto-skeleton acts as a key downstream effector of REFERENCES [1] Moehle M.S., Luduena R.F., Haroutunian V., Meador-Woodruff J.H., McCullumsmith R.E. Regional differences in expression of P-tubulin isoforms in schizophrenia. // Schizophrenia Research. 2012. vol. 135. no. 1-3. P. 181-186. doi:10.1016/j.schres.2011.12.010 [2] Gardiner J., Overall R., Marc J. The microtubule cytoskeleton acts as a key downstream effector of

neurotransmitter signaling. // Synapse. 2011. vol. 65. no 3. P. 249-256. doi: 10.1002/syn.20841

[3] Janke C. The tubulin code: molecular components, readout mechanisms, and functions. // J Cell Biol. 2014. vol. 206. no. 4. P. 461-472. doi: 10.1083/jcb.201406055

[4] Guo J., Walss-Bass C., Luduena R. F. The p isotypes of tubulin in neuronal differentiation. // Cytoskeleton. 2010. vol. 67. no. 7. P. 431-441. doi: 10.1002/cm.20455 .

[5] Бурбаева Г.Ш., Андросова Л.В, Савушкина О.К. Связывание колхицина с тубулином в структурах головного мозга в норме и при шизофрении. // Нейрохимия. 2020. T. 37. №. 2. C. 183-187. https://doi.org/10.31857/S1027813320010069

[6] Sherline P., Bodwin C.K., Kipnis D.M. A new colchicine binding assay for tubulin. Anal Biochem // Anal Biochem. 1974. vol. 62. no. 2. P. 400-407.

[7] Андросова Л.В., Бурбаева Г.Ш. Аминазин — высокоэффективный ингибитор полимеризации ту-булина. // Биохимия. 1987. T. 52. № 7 С. 1162-1167.

[8] Zhou Y, Fan L, Qiu C, Jiang T. Prefrontal cortex and the dysconnectivity hypothesis of schizophrenia. // Neurosci Bull. 2015. vol. 31. no. 2. P. 207-219. doi: 10.2174/156720510793611592

[9] Коломеец Н.С., Востриков В.М., Уранова Н.А. Нарушения кластеризации олигодендроцитов в су-пра- и инфрагранулярных слоях поля 10 префрон-тальной коры при шизофрении. // Журнал неврологии и психиатрии им. C.C. Корсаков. 2019. T. 119. №. 12. C. 62-68. doi: 10.17116/jnevro201911912162

[10] Uranova N. A., Vikhreva O.V., Rakhmanova V.I., Or-lovskaya D.D. Dystrophy of Oligodendrocytes and Adjacent Microglia in Prefrontal Gray Matter in Schizophrenia. // Front Psychiatry. 2020. vol. 11. P. 204. doi: 10.3389/fpsyt.2020.00204

[11] Verstraelen P., Detrez J.R., Verschuuren M., Kuijlaars J., Nuydens R., Timmermans J.P., De Vos W.H. Dysregulation of Microtubule Stability Impairs Mor-phofunctional Connectivity in Primary Neuronal Networks. // Front Cell Neurosci. 2017. vol. 11. P. 173. doi: 10.3389/fncel.2017.00173

[12] Martins-de-Souza D., Schmitt A., Roder R., Lebar M., Schneider-Axmann T., Falkai P., Turck C.W. Sex-specific proteome differences in the anterior cingulate cortex of schizophrenia.// J Psychiatr Res. 2010. vol. 44. no. 14. P. 989-991. doi: 10.1016/j.jpsychires.2010.03.003

[13] Sivagnanasundaram S., Crossett B., Dedova I., Cordwell S., Matsumoto I.A. Abnormal pathways in the genu of the corpus callosum in schizophrenia pathogenesis: a proteome study. // Proteomics Clin. 2007. vol. 1. no. 10. P. 1291-1305. doi:10.1002/prca.200700230

[14] Chan M.K., Tsang T.M., Harris L.W., Guest P.C., Holmes E., Bahn S. Evidence for disease and antipsy-chotic medication effects in post-mortem brain from

neurotransmitter signaling. // Synapse. 2011. vol. 65. no 3. P. 249-256. doi: 10.1002/syn.20841

[3] Janke C. The tubulin code: molecular components, readout mechanisms, and functions. // J Cell Biol. 2014. vol. 206. no. 4. P. 461-472. doi: 10.1083/jcb.201406055

[4] Guo J., Walss-Bass C., Luduena R. F. The P isotypes of tubulin in neuronal differentiation. // Cytoskeleton. 2010. vol. 67. no. 7. P. 431-441. doi :10.1002/cm.20455.

[5] Burbaeva G. Sh., Androsova L. V., Savushkina O. K.. Binding of Colchicine to Tubulin in the Brain Structures in Normal Conditions and in Schizophrenia. // Neurochemical Journal. 2020. vol. 14. no. 2. P. 235-238. https://doi.org/10.1134/S1819712420010067

[6] Sherline P., Bodwin C.K., Kipnis D.M. A new colchicine binding assay for tubulin. Anal Biochem // Anal Biochem. 1974. vol. 62. no. 2. P. 400-407.

[7] Androsova L.V., Burbaeva G.SH. Aminazin — vysokoeffektivnyj ingibitor polimerizacii tubulina. // Biohimiya. 1987. vol. 52. no. 7. P. 1162-1167.

[8] Zhou Y, Fan L, Qiu C, Jiang T. Prefrontal cortex and the dysconnectivity hypothesis of schizophrenia. // Neurosci Bull. 2015. vol. 31. no. 2. P. 207219. doi: 10.2174/156720510793611592

[9] Kolomeets N.S., Vostrikov V.M., Uranova N.A. Abnormalities of oligodendrocyte clusters in supra- and infragranular layers of the prefrontal cortex in schizophrenia // Zh Nevrol Psikhiatr Im S S Korsakova. 2019. vol. 119. no. 12. P. 62-68. doi: 10.17116/jnevro201911912162

[10] Uranova N.A., Vikhreva O.V., Rakhmanova V.I., Orlovskaya D.D. Dystrophy of Oligodendrocytes and Adjacent Microglia in Prefrontal Gray Matter in Schizophrenia. // Front Psychiatry. 2020. vol. 11. P. 204. doi: 10.3389/fpsyt.2020.00204

[11] Verstraelen P., Detrez J.R., Verschuuren M., Kuijlaars J., Nuydens R., Timmermans J.P., De Vos W.H. Dysregulation of Microtubule Stability Impairs Morphofunctional Connectivity in Primary Neuronal Networks. // Front Cell Neurosci. 2017. vol. 11. P. 173. doi: 10.3389/fncel.2017.00173

[12] Martins-de-Souza D., Schmitt A., Roder R., Lebar M., Schneider-Axmann T., Falkai P., Turck C.W. Sex-specific proteome differences in the anterior cingulate cortex of schizophrenia.// J Psychiatr Res. 2010. vol. 44. no. 14. P. 989-991. doi:10.1016/j.jpsychires.2010.03.003

[13] Sivagnanasundaram S., Crossett B., Dedova I., Cordwell S., Matsumoto I.A. Abnormal pathways in the genu of the corpus callosum in schizophrenia pathogenesis: a proteome study. // Proteomics Clin. 2007. vol. 1. no. 10. P. 1291-1305. doi: 10.1002/prca.200700230

[14] Chan M.K., Tsang T.M., Harris L.W., Guest P.C., Holmes E., Bahn S. Evidence for disease and

schizophrenia patients. // Mol Psychiatry. 2011. vol. 16. no. 12. P. 1189-1202. doi:10.1038/mp.2010.100

[15] Шевцов П.Н., Шевцова Е.Ф., Бурбаева Г.Ш., Бачу-рин С.О. Нарушение сборки микротрубочек мозга человека при болезни альцгеймера. // Бюллетень экспериментальной биологии и медицины. 2006. Т. 141. № 2. С. 229-233.

[16] Iqbal K., Liu F., Gong .CX., Grundke-Iqbal I. Tau in Alzheimer disease and related tauopathies // Curr Alzheimer Res. 2010. vol. 7. no. 8. P. 656-664. 10.2174/156720510793611592.PMID: 20678074

[17] Пчицкая Е.И., Жемков В.А., Безпрозванный И.Б. Динамические микротрубочки при болезни Альцгеймера: связь с патологией дендритных шипиков. // Биохимия. 2018. Т. 83. № 9. С. 1343-1350. doi: 10.1134/S0320972518090087

[18] McCutcheon R.A., Krystal J.H., Howes O.D. Dopamine and glutamate in schizophrenia: biology, symptoms and treatment. // World Psychiatry. 2020. vol. 19. P. 15-33. doi: 10.1002/wps.20693

antipsychotic medication effects in post-mortem brain from schizophrenia patients. // Mol Psychiatry. 2011. vol. 16. no. 12. P. 1189-1202. doi: 10.1038/mp.2010.100

[15] Shevtsov P.N., Burbaeva G.Sh., Shevtsova E.F., Bachurin S.O. Disturbed assembly of human cerebral microtubules in alzheimers disease. //Bulletin of Experimental Biology and Medicine. 2006. vol. 141. no 2. P. 265-268.

[16] Iqbal K., Liu F., Gong .CX., Grundke-Iqbal I. Tau in Alzheimer disease and related tauopathies // Curr Alzheimer Res. 2010. vol. 7. no. 8. P. 656664.

10.2174/156720510793611592.PMID: 20678074

[17] Pchitskaya E.I., Zhemkov V.A., Bezprozvanny I.B. Dynamic microtubules in Alzheimer's disease: association with dendritic spine pathology. // Biochemistry (Moscow). 2018. vol. 83. P. 10681074. doi: 10.1134/S0006297918090080

[18] McCutcheon R.A., Krystal J.H., Howes O.D. Dopamine and glutamate in schizophrenia: biology, symptoms and treatment. // World Psychiatry. 2020. vol. 19. P. 15-33. doi: 10.1002/wps.20693

Authors' contributions. Burbaeva G.Sh. - development of research design, writing the text of the manuscript; L.V. Androsova - obtaining and processing experimental data, statistical data processing; Vorobyova E.A. - obtaining and processing experimental data; Savushkina O.K. - analysis of the received data; review ofpublications. Conflict of Interest Statement. The authors declare no conflicts of interest.

Burbaeva G. Sh. - SPIN ID: 9568-3420, ORCID ID: 0000-0001-7744-533X Androsova L. V. - SPIN ID: 6898-7615, ORCID ID: 0000-0002-2433-8810 Vorobyeva E.A. - SPIN ID: 4929-5034, ORCID ID: 0000-0002-5766-0910 Savushkina O. K. - SPIN ID: 6558-9906, ORCID ID: 0000-0002-5996-6606

Вклад авторов. Бурбаева Г.Ш. - разработка дизайна исследования, написание текста рукописи; Андросова Л.В. - получение и обработка экспериментальных данных, статистическая обработка данных; Воробьева Е.А. - получение и обработка экспериментальных данных; Савушкина О.К. - анализ полученных данных; обзор публикаций.

Заявление о конфликте интересов. Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

Burbaeva G. Sh. - SPIN ID: 9568-3420, ORCID ID:0000-0001-7744-533X Androsova L. V. - SPIN ID: 6898-7615, ORCID ID:0000-0002-2433-8810 Vorobyeva E.A. - SPIN ID: 4929-5034, ORCID ID:0000-0002-5766-0910 Savushkina O. K. - SPIN ID: 6558-9906, ORCID ID:0000-0002-5996-6606

Введение. Для клеток нервной ткани характерно наличие эластичного и устойчивого внутриклеточного каркаса, важным компонентом которого являются микротрубочки (МТ). Создавая внутриклеточный скелет, МТ обеспечивают ориентированное движение клетки и внутриклеточный транспорт орга-нелл, пузырьков, секреторных гранул и других компонентов.

Также МТ участвуют в образовании новых синапсов, выбросе нейромедиаторов, в экспрессии генов, активности внутриклеточных ферментных систем, функции и экспрессии различных мембранных рецепторов (хо-линергических, адренергических, глутама-тергичеких) [1,2,3]. Важным свойством тубулина является сборка в МТ, которая включает в себя нуклеацию - образование первичных ассоциатов димеров и собственно

полимеризацию (рост микротрубочки), вслед которой происходит деполимеризация. Последние два процесса находятся в динамическом равновесии [1,4], МТ постоянно увеличиваются или укорачиваются за счет добавления или потери субъединиц. Еще одной важной особенностью тубулина является его способность связываться с мито-тическим ядом колхицином в эквимолярных количествах, что позволяет по уровню связывания колхицина косвенно оценить количество тубулина [5].

В последнее время накапливаются данные об изменениях цитоскелета нервных клеток при нервных и психических заболеваниях, причиной которых, возможно, являются нарушения МТ [1,3]. Кроме шизофрении, в настоящей работе исследовалась сосудистая деменция (СД), которая развивается вследствие нарушения кровоснабжения головного мозга. Эта болезнь относится к психическим заболеваниям, так как сопровождается прогрессирующими негативными изменениями практически во всех сферах высшей нервной деятельности, которые приводят к глубокому когнитивному дефициту.

Целью настоящего исследования было оценить процесс полимеризации тубулина по изменению светорассеяния и определить уровень связывания колхицина (колхицинсвязы-вающую активность тубулина) в префрон-тальной коре в норме, при шизофрении и сосудистой демеции (СД).

Материал и методы. Исследование проведено с соблюдением современных этических норм и правил биомедицинских исследований в соответствии с Хельсинкским соглашением Всемирной медицинской ассоциации (в редакциях 1975/2000 гг.) на базе лаборатории нейрохимии ФГБНУ «Научный центр психического здоровья».

В работе исследовались образцы префронтальной коры (поле 10) аутопсийного мозга больных шизофренией (п=7) и больных СД (п=4) из коллекции лаборатории нейрохимии ФГБНУ НЦПЗ, собранной на базе Психиатрической клинической

больницы №1 им. Н.А. Алексеева. Диагнозы поставлены при госпитализации - у больных с шизофренией с хроническим течением заболевания (приступообразно-

прогредиентная форма) по МКБ-10 (F20.0), у больных СД (F01 - сосудистая деменция).

В контрольную группу (n=9) отобрали образцы аутопсийного мозга, полученные из отделений травматологии московских больниц от лиц без психических, неврологических и наркологических расстройств. Причинами смерти в группах были острая сердечно-сосудистая недостаточность или тромбоэмболия легочной артерии.

Группа больных шизофренией состояла из 5 мужчин и 2 женщин в возрасте 57-76 лет (медиана 63 года), группа больных СД - из 2 мужчин и 2 женщин в возрасте 6580 лет (медиана 72 года), контрольная группа - из 6 мужчин и 3 женщин в возрасте 58-90 лет (медиана 65 лет). Группы подобраны по длительности постмортального интервала (ПМИ) 4-6,5 ч (медиана 5.25).

Образцы префронтальной коры мозга (поле 10) выделяли по картам полей по Бродману при температуре +4°С и из них готовили экстракты (для обогащения экстрактов тубулином проводили

однократную полимеризацию-

деполимеризацию тубулина) [5]. В полученных растворах тубулинового препарата измеряли концентрацию белка спектрофотометрическим методом Лоури и разливали по аликвотам, которые замораживали в жидком азоте и хранили при -80°С.

Колхицинсвязывающую активность определяли по методу Sherline [6] как описано в статье [5].

Измерение светорассеяния в процессе полимеризации препарата тубулина проводили нефелометрическим методом при длине волны 450-550 нм. Значения светорассеяния в минуту выражали в условных единицах [7].

Для статистической обработки данных использовали непараметрический анализ (поиск статистических значимых различий между группами): тест Манна-Уитни,

Краскел-Уоллеса и Медианный тест. Различия считали достоверными прир <0.05.

Результаты их обсуждение. Результаты измерений связывания колхицина тубулином в префронтальной коре в норме, при шизофрении и СД представлены на рис. 1. Так

колхицинсвязывающая активность тубулина в префронтальной коре снижена как при шизофрении, так и при СД в сравнении с контролем. Тест Манна-Уитни показал, что это снижение достоверно: при шизофрении (р=0.005) и при СД (р=0.003).

(0

X

S о-

-г

0)

X С

ц О

о ■ —

Y -L.

о о

|_ о

о о

X ф т •о ф

0) ф

Ш -О

ш m

S ч-

X О

(0 ОТ

ш с

л "Л

т к С

m m

О

' -i.A. 1

Г XX 1

. О

V Л

V О А А

о ¿A

V ■»л о°

о д » —

д о°

ОКонтроль / Control ¿Шизофрения / Schizophrenia ОСосудисая деменция / Vasculardementia

Рис.1. Колхицинсвязывающая активность тубулина в префронтальной коре (поле 10) в контроле, у больных шизофренией и больных сосудистой деменцией. Данные представлены в процентах связывания меченого колхицина. Ромбы - контроль, треугольники - шизофрения, круги - сосудистая деменция; горизонтальные черные линии - медианы для групп. Достоверные изменения между контрольной группой и группой больных: ** - ^<0.01.

Fig.1. Colchicine binding activity of tubulin in the prefrontal cortex (area 10) in control, in patients with schizophrenia and patients with vascular dementia. Data are presented in percentages of labeled colchicine binding. Rhombuses - control, triangles - schizophrenia, circles - vascular dementia; horizontal black lines - medians for groups. Significant changes between the control group and the group of patients: ** - p<0.01.

При сравнении этих 3-х групп методом Краскела-Уоллеса было обнаружено, что между собой они достоверно различаются (р=0.0157), Медианный тест также подтвердил эти различия (р=0.0314). Известно, что при полимеризации тубулина в результате образования МТ происходит увеличение вязкости растворов, поглощения и рассеяния света и следовательно процесс образования МТ можно характеризовать, регистрируя изменение этих свойств. Поскольку в процессе сборки микротрубочек зависимость величины светорассеяния от времени носит линейный характер, то значение

светорассеяния в минуту может соответствовать скорости полимеризации тубулина.

Скорость полимеризации тубулина в префронтальной (поле 10) в норме, при шизофрении и СД показана на рис. 2.

Тест Манна-Уитни выявил достоверное снижение скорости полимеризации тубулина при СД в отличие как от контроля (р=0.02), так и от шизофрении (р=0.04). Различия между тремя группами также достоверные (тест Краскел-Уоллеса р=0.0276 и Медианный тест р=0.0314).

Для исследования в настоящей работе была выбрана префронтальная кора (поле 10),

поскольку она является одним из самых важных отделов головного мозга человека. Она активно изучается при шизофрении [8,9,10] в связи с данными о том, что нарушение ее

функциональной активности приводит к психотическим симптомам и к когнитивной дисфункции.

Рис.2. Скорость полимеризации тубулина в префронтальной коре (условные единицы) в контроле, у больных шизофренией и больных сосудистой деменцией. Ромбы - контроль, треугольники - шизофрения, круги - сосудистая деменция; горизонтальные черные линии - медианы для групп. Достоверные изменения между контрольной группой и группой больных: * - ^<0.05.

Fig.2. The rate of tubulin polymerization in the prefrontal cortex (conventional units) in control, in patients with schizophrenia and patients with vascular dementia. Rhombuses - control, triangles - schizophrenia, circles - vascular dementia; horizontal black lines - medians for groups. Significant changes between the control group and the group of patients: * - p<0.05.

Для оценки относительного количества тубулина в нашей работе использовалось его специфическое свойство связываться с колхицином в эквимолярном соотношении и по связыванию с колхицином можно было составить представление о количестве тубулина

[5].

При сопоставлении колхицинсвязыва-ющей активности тубулина в префронталь-ной коре лиц контрольной группы, больных шизофренией и СД было обнаружено ее достоверное снижение в обеих группах больных. Выявленное уменьшение колхицинсвя-зывающей активности при шизофрении и СД не зависело от возраста, пола и постморталь-ного интервала (ПМИ), так как сравниваемые группы были подобраны с учетом этих

факторов. Кроме того, по данным литературы известно, что для изоформ тубулина нет значимых корреляций между возрастом и их экспрессией [11,12]. Также на экспрессию тубулина не влияли антипсихотики [11,12].

Поскольку связывание колхицина снижено при шизофрении и СД при сравнении контролем, то можно заключить, что это снижение указывает на уменьшенное количество тубулина в префронтальной коре при этих заболеваниях.

Данные литературы об экспрессии ту-булина в мозге при шизофрении весьма противоречивы: выявлено как снижение, так и увеличение уровня тубулина в отдельных структурах мозга [13,14]. В то же время

экспрессия тубулина при СД практически не изучалась.

Отметим, что ранее нами было выявлено снижение колхицинсвязывающей активности тубулина в префронтальной коре при шизофрении [5], в настоящей работе эти результаты были подтверждены на более возрастной группе.

Наиболее важным свойством тубулина является его способность к полимеризации в МТ. Процесс полимеризации в настоящей работе регистрировали по изменению светорассеяния, значения светорассеяния в минуту обозначали как скорость полимеризации. Было обнаружено достоверное снижение скорости полимеризации тубулина при обоих заболеваниях, причем при СД в большей степени, чем при шизофрении.

Это снижение можно объяснить уменьшенным количеством тубулина в префронтальной коре при шизофрении и СД, что согласуется с изложенными выше результатами, полученными при определении связывания колхицина. Ранее нами было обнаружено, что в тех же условиях, которые были использованы в настоящей работе, полимеризация тубулина при болезни Альцгеймера (БА) не происходит. Полимеризация была достигнута только при увеличении концентрации тубулина [15] что свидетельствует о еще более сниженном количестве тубулина при БА, чем при СД. При этом, наряду с нормальными МТ, образовывались укороченные МТ и белковые агрегаты.

Отметим, что одна из гипотез патогенеза БА связывает возникновение этого заболевания с уменьшением количества МТ в нейронах мозга, нарушением их сборки, приводящие к образованию МТ аномальной структуры [16,17]. Результаты этой работы показывают [17], что не только при Б А, но и при других психических заболеваниях как шизофрения и СД происходит, хотя и в меньшей степени, чем при БА, снижение уровня тубулина и следовательно количества МТ.

Можно также предположить, при этих заболеваниях в клетках мозга возможно нарушение самоорганизации микротубулярной системы, что может быть причиной дестабилизации функций различных внутриклеточных метаболических систем [10,18].

Заключение. Обнаружено достоверное уменьшение колхицинсвязывающей активности и скорости полимеризации тубулина в префронтальной (поле 10) головного мозга при шизофрении и СД. Поскольку уровень связывания колхицина зависит от количества тубулина, то, по-видимому, содержание тубу-лина в префронтальной коре при этих заболеваниях снижено, что подтверждается также результатами по определению скорости полимеризации. Снижение колхицинсвязываю-щей активности и скорости полимеризации тубулина в префронтальной (поле 10) головного мозга при СД показано впервые. При этом при СД снижение уровня тубулина более значительное, чем при шизофрении, но меньше, чем при БА.

Ответственный за переписку Савушкина Ольга Константиновна - ведущий научный сотрудник, лаборатория нейрохимии, ФГБНУ «Научный центр психического здоровья», Москва, Россия, E-mail: [email protected]

Corresponding Author: Olga K. Savushkina - PhD, leading researcher laboratory of Neurochemistry FSBSI "Mental Health Research Centre", Moscow, Russia,

E-mail: osavushkina1@yandex. ru