Нейрохимия, 2021, T. 38, № 3, стр. 257-266

Оверэкспрессия фактора роста нервов в гиппокампе вызывает поведенческие изменения у крыс с холинергическим дефицитом, индуцированным 192IgG-сапорином

Ю. В. Добрякова 1, М. И. Зайченко 1, Ю. С. Спивак 1, М. Ю. Степаничев 1, В. А. Маркевич 1, А. П. Большаков 1

1 Институт высшей нервной деятельности и нейрофизиологии РАН
Москва, Россия

Поступила в редакцию 15.02.2021
После доработки 16.02.2021
Принята к публикации 17.02.2021

Аннотация

Дегенерация септальных холинергических нейронов, вызванная иммунотоксином 192IgG-сапорином (SAP), является одной из моделей патологий, возникающих при болезни Альцгеймера. Целью этой работы было исследовать влияние оверэкспрессии фактора роста нервов (NGF) в гиппокампе на поведение крыс с вызванным холинергическим дефицитом. Лентивирусную суспензию, несущую кассету с CMV-NGF-IRES-GFP или CMV-IRES-GFP (контроль, pCSC), вводили в оба гиппокампа. Контрольные крысы вместо SAP получали эквивалентные объемы растворителя и контрольный вирус. Мы обнаружили, что оверэкспрессия NGF в гиппокампе не предотвращает гибель холинергических нейронов в медиальной септальной области, которая вызвана инъекцией иммунотоксина. В тесте “Открытое поле” как SAP-NGF, так и SAP-pCSC-инъецированные животные были гиперактивны; напротив, в Y-образном лабиринте у подопытных животных с оверэкспрессией NGF гиперактивность, вызванная введением иммунотоксина, была снижена. В тесте “Сужающаяся дорожка” подопытные животные, экспрессирующие NGF, показывали значительно меньшее количество ошибок. Анализ активности ацетилхолинэстеразы в гиппокампе, которую мы использовали в качестве маркера холинергической функции, показал, что уровень фермента был повышен в группе SAP-NGF по сравнению с SAP-pCSC. Из полученных нами данных можно сделать вывод, что оверхэкспрессия NGF в гиппокампе крыс лишь частично компенсирует некоторые нарушения, опосредованные развитием холинергического дефицита.

Ключевые слова: фактор роста нервов, 192IgG-сапорин, ацетилхолинэстераза, поведение

DOI: 10.31857/S102781332103002X

Список литературы

  1. Hefti F. // J. Neurobiol. 1994. V. 25. P. 1418–1435.

  2. Williams L.R., Varon S., Peterson G.M., Wictorin K., Fischer W., Bjorklund A., Gage F.H. // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 1986. V. 83. P. 9231–9235.

  3. Winkler J., Thal L.J. // Exp. Neurol. 1995. V. 136. P. 234–50.

  4. Zeisel A., Muñoz-Manchado, A.B., Codeluppi S., Lönnerberg P., La Manno G., Juréus A., Marques S., Munguba H., He L., Betsholtz C., Rolny C., Castelo-Branco G., Hjerling-Leffler J., Linnarsson S. // Science. 2015. V. 347. № 6226. P. 1138–1142.

  5. Cembrowski M.S., Bachman J.L., Wang L., Sugino K., Shields B.C., Spruston N. // Neuron. 2016. V. 89. P. 351–368.

  6. Seiler M., Schwab M.E. // Brain Res. 1984. V. 300. P. 33–39.

  7. Schwab M.E., Otten U., Agid Y., Thoenen H. // Brain Res. 1979. V. 168. P. 473–483.

  8. Ivanov A.D., Tukhbatova G.R., Salozhin S.V., Markevich V.A. // Neuroscience. 2015. V. 289. P. 114–122.

  9. Uzakov S.S., Ivanov A.D., Salozhin S.V, Markevich V.A., Gulyaeva N.V. // Brain Res. 2015. V. 1624. P. 398–404.

  10. Blesch A., Conner J., Pfeifer A., Gasmi M., Ramirez A., Britton W., Alfa R., Verma I., Tuszynski M.H. // Mol. Ther. 2005. V. 11. P. 916–925.

  11. Winkler J., Ramirez G.A., Thal L.J., Waite J.J. // J. Neurosci. 2000. V. 20. P. 834–844.

  12. Lee Y., Danandeh A., Baratta J., Lin C., Yu J., Robertson R.T. // Exp. Neurol. 2013. V. 249. P. 178–186.

  13. Jönhagen M.E., Nordberg A., Amberla K., Bäckman L., Ebendal T., Meyerson B., Olson L., Seiger Å., Shigeta M., Theodorsson E., Viitanen M., Winblad B., Wahlund L.O. // Dement. Geriatr. Cogn. Disord. 1998. V. 9. P. 246–257.

  14. Hao J.X., Ebendal T., Xu X.J., Wiesenfeld-Hallin Z., Eriksdotter Jönhagen, M. // Neurosci. Lett. 2000. V. 286. P. 208–212.

  15. Pizzo D.P., Thal L.J. // Neuroscience. 2004. V. 124. P. 743–755.

  16. Schliebs R., Roßner S., Bigl V. // Prog. Brain Res. 1996. V. 109. P. 253–264.

  17. Tukhbatova G.R., Kuleshova E.P., Stepanichev M.Y., Ivanov A.D., Salozhin S.V. // Neurochem. J. 2011. V. 5. № 4. P. 294–300.

  18. Dobryakova Y.V., Kasianov A., Zaichenko M.I., Stepanichev M.Y., Chesnokova E.A., Kolosov P.M., Markevich V.A., Bolshakov A.P. // Front. Mol. Neurosci. 2018. V. 10.

  19. Lehmann O., Jeltsch H., Lazarus C., Tritschler L., Bertrand F., Cassel J.C. // Pharmacol. Biochem. Behav. 2002. V. 72. P. 899–912.

  20. Lehmann O., Jeltsch H., Lehnardt O., Pain L., Lazarus C., Cassel J.C. // Eur. J. Neurosci. 2000. V. 12. № 1. P. 67–79.

  21. Stepanichev M., Markov D., Pasikova N., Gulyaeva N. // Behav. Brain Res. 2016. V. 297. P. 5–14.

  22. Ellman G.L., Courtney K.D., Andres V., Featherstone R.M. // Biochem. Pharmacol. 1961. V. 7. P. 88–95.

  23. Appel S.H. // Ann. Neurol. 1981. V. 10. № 6. P. 499–505.

  24. Bolshakov A.P., Stepanichev M.Y., Dobryakova Y.V., Spivak Y.S., Markevich V.A. // Toxins. 2020. V. 12.

  25. Tuszynski M.H., Armstrong D.M., Gage F.H. // Brain Res. 1990. V. 508. P. 241–248.

  26. Bishop K.M., Hofer E.K., Mehta A., Ramirez A., Sun L., Tuszynski M., Bartus R.T. // Exp. Neurol. 2008. V. 211. P. 574–584.

  27. Field R.H., Gossen A., Cunningham C. // J. Neurosci. 2012. V. 32. P. 6288–6294.

  28. Ramirez J.J., Caldwell J.L., Majure M., Wessner D.R., Klein R.L., Meyer E.M., King M.A. // J. Neurosci. 2003. V. 23. P. 2797–2803.

  29. Tuszynski M.H. // Cell Transplant. 2000. V. 9. P. 629–636.

  30. Heisenberg C.P., Cooper J.D., Berke J., Sofroniew M.V. // Neuroreport. 1994. V. 5. P. 413–416.

  31. Crutcher K.A. // Auton. Neurosci. 2002. V. 96. P. 25–32.

  32. Scheiderer C.L., McCutchen E., Thacker E.E., Kolasa K., Ward M.K., Parsons D., Harrell L.E., Dobrunz L.E., McMahon L.L. // J. Neurosci. 2006. V. 26. P. 3745–3756.

  33. Wrenn C.C., Wiley R.G. // Int. J. Dev. Neurosci. 1998. V. 16. P. 595–602.

  34. Kobayashi S., Ögren S.O., Ebendal T., Olson L. // Exp. Brain Res. 1997. V. 116. P. 315–325.

  35. Dobryakova Y.V., Volobueva M.N., Manolova A.O., Medvedeva T.M., Kvichansky A.A., Gulyaeva N.V., Markevich V.A., Stepanichev M.Yu., Bolshakov A.P. // Front. Neurosci. 2019. V. 13.

  36. Volobueva M.N., Dobryakova Y.V., Manolova A.O., Stepanichev M.Yu., Kvichansky A.A., Gulyaeva N.V., Markevich V.A., Bolshakov A.P. // Neurochem. J. 2020. V. 14. P. 37–42.

  37. Abdulla F.A., Calaminici M.R., Raevsky V.V., Sinden J.D., Gray J.A., Stephenson J.D. // Exp. Brain Res. 1994. V. 98. № 3. P. 441–456.

  38. Traissard N., Herbeaux K., Cosquer B., Jeltsch H., Ferry B., Galani R., Pernon A., Majchrzak M., Cassel J.C. // Neuropsychopharmacology. 2007. V. 32. № 4. P. 851–871.

  39. Waite J.J., Chen A.D., Wardlow M.L., Wiley R.G., Lappi D.A., Thal L.J. // Neuroscience. 1995. V. 65. № 2. P. 463–476.

Дополнительные материалы отсутствуют.