Нейрохимия, 2021, T. 38, № 3, стр. 278-288

Неоднозначные эффекты длительного приема TC-2153 – ингибитора стриатумспецифичной протеинтирозинфосфатазы STEP – на модели спорадической формы болезни Альцгеймера

Е. А. Рудницкая 1, А. О. Бурняшева 1, Т. А. Козлова 1, Н. А. Муралева 1, Д. В. Телегина 1, Т. М. Хоменко 2, К. П. Волчо 2, Н. Ф. Салахутдинов 2, Н. Г. Колосова 1

1 Институт цитологии и генетики СО РАН
Новосибирск, Россия

2 Новосибирский институт органической химии им. Н.Н. Ворожцова СО РАН
Новосибирск, Россия

Поступила в редакцию 19.03.2021
После доработки 24.03.2021
Принята к публикации 29.03.2021

Аннотация

Болезнь Альцгеймера (БА) – неизлечимое заболевание, которое становится основной причиной сенильной деменции. Попытки создания лекарств, нацеленных на подавление накопления амилоида-β, оказались неэффективными, в связи с чем активно ведется поиск новых терапевтических подходов, направленных на другие звенья патогенеза БА. Однин из них – подавление активности стриатумспецифичной протеинтирозинфосфатазы (STEP), которая повышена в коре головного мозга пациентов с БА. Целью настоящего исследования явилась оценка влияния длительного приема ингибитора STEP TC-2153 на прогрессию признаков БА у крыс OXYS – модели спорадической формы заболевания. TC-2153 неоднозначно повлиял на поведение животных: значительно снизил и исходно пониженную моторно-исследовательскую активность и усилил тревожное поведение у крыс OXYS, но улучшил их долговременную память в водном лабиринте Морриса. При этом TC-2153 не повлиял на усиленное у крыс OXYS накопление амилоида-β, а также на уровень белка STEP61, который в коре и гиппокампе крыс OXYS был таким же, как у контрольных крыс Вистар. Такие результаты предполагают, что эффекты длительного приема TC-2153 могут быть опосредованы механизмами, не связанными со STEP. В частности, TC-2153 может действовать как потенциальный донор сероводорода и таким образом существенно влиять на окислительно-восстановительный гомеостаз.

Ключевые слова: болезнь Альцгеймера, стриатумспецифичная протеинтирозинфосфатаза STEP, ингибитор STEP, TC-2153, крысы OXYS

DOI: 10.31857/S1027813321030109

Список литературы

  1. Frere S., Slutsky I. // Neuron. 2018. V. 97. № 1. P. 32–58.

  2. Alzheimer’s Disease International. // Alzheimer’s Disease International: London, UK, 2019. P. 13–16.

  3. Querfurth H.W., LaFerla F.M. // N. Engl. J. Med. 2010. V. 362. P. 329–344.

  4. Crous-Bou M., Minguillón C., Gramunt N., Molinuevo J.L. // Alzheimers Res. Ther. 2017. V. 9. 71.

  5. Xu J., Chatterjee M., Baguley T.D., Brouillette J., Kurup P., Ghosh D., Kanyo J., Zhang Y., Seyb K., Ononenyi C., Foscue E., Anderson G.M., Gresack J., Cuny G.D., Glicksman M.A., Greengard P., Lam T.T., Tautz L., Nairn A.C., Ellman J.A., Lombroso P.J. // PLoS Biol. 2014. V. 12. № 8. e1001923.

  6. Kamceva M., Benedict J., Nairn A.C., Lombroso P.J. // Neural. Plast. 2016. V. 2016. 8136925.

  7. Bult A., Zhao F., Dirkx Jr. R., Sharma E., Lukacsi E., Solimena M., Naegele J.R., Lombroso P.J. // J. Neurosci. 1996. V. 16. № 24. P. 7821–7831.

  8. Boulanger L.M., Lombroso P.J., Raghunathan A., During M.J., Wahle P., Naegele J.R. // J. Neurosci. 1995. V. 15. № 2. P. 1532–1544.

  9. Kulikova E.A., Kulikov A.V. // Curr. Protein Pept. Sci. 2017. V. 18. № 11. P. 1152–1162.

  10. Saavedra A., Ballesteros J.J., Tyebji S., Martínez-Torres S., Blázquez G., López-Hidalgo, R. Azkona G., Alberch J., Martín E.D., Pérez-Navarro E. // Mol. Neurobiol. 2019. V. 56. № 2. P. 1475–1487.

  11. Chen X., Lin R., Chang L., Xu S., Wei X., Zhang J., Wang C., Anwyl R., Wang Q. // Neuroscience. 2013. V. 253. P. 435–443.

  12. Castonguay D., Dufort-Gervais J., Ménard C., Chatterjee M., Quirion R., Bontempi B., Schneider J.S., Arnsten A.F.T., Nairn A.C., Norris C.M., Ferland G., Bézard E., Gaudreau P., Lombroso P.J., Brouillette J. // Curr. Biol. 2018. V. 28. № 7. P. 1079–1089.e4.

  13. Carty N.C., Xu J., Kurup P., Brouillette J., Goebel-Goody S.M., Austin D.R., Yuan P., Chen G., Correa P.R., Haroutunian V., Pittenger C., Lombroso P.J. // Transl. Psychiatry. 2012. V. 2. № 7. e137.

  14. Goebel-Goody S.M., Wilson-Wallis E.D., Royston S., Tagliatela S.M., Naegele J.R., Lombroso P.J. // Genes Brain Behav. 2012. V. 11. № 5. P. 586–600.

  15. Kurup P.K., Xu J., Videira R.A., Ononenyi C., Baltazar G., Lombroso P.J., Nairnc A.C. // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 2015. V. 112. № 4. P. 1202–1207.

  16. Zhang Y., Kurup P., Xu J., Carty N., Fernandez S.M., Nygaard H.B., Pittenger C., Greengard P., Strittmatter S.M., Nairn A.C., Lombroso P.J. // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 2010. V. 107. № 44. P. 19014–19019.

  17. Khomenko T.M., Tolstikova T.G., Bolkunov A.V., Dolgikh M.P., Pavlova A.V., Korchagina D.V., Volcho K.P., Salakhutdinov N.F. // Lett. Drug. Des. Discov. 2009. V. 6. P. 464–467.

  18. Kulikov A.V., Tikhonova M.A., Kulikova E.A., Volcho K.P., Khomenko T.M., Salakhutdinov N.F., Popova N.K. // Psychopharmacology (Berl). 2012. V. 221. № 3. P. 469–478.

  19. Stefanova N.A., Kozhevnikova O.S., Vitovtov A.O., Maksimova K.Y., Logvinov S.V., Rudnitskaya E.A., Korbolina E.E., Muraleva N.A., Kolosova N.G. // Cell Cycle. 2014. V. 13. № 6. P. 898–909.

  20. Stefanova N.A., Muraleva N.A., Korbolina E.E., Kiseleva E., Maksimova K.Y., Kolosova N.G. // Oncotarget. 2015. V. 6. № 3. P. 1396–1413.

  21. Telegina D.V., Kozhevnikova O.S., Bayborodin S.I., Kolosova N.G. // Sci. Rep. 2017. V. 7. 41533.

  22. Telegina D.V., Suvorov G.K., Kozhevnikova O.S., Kolosova N.G. // Int. J. Mol. Sci. 2019. V. 20. № 22. 5632.

  23. Stefanova N.A., Muraleva N.A., Skulachev V.P., Kolosova N.G. // J. Alzheimers Dis. 2014. V. 38. № 3. P. 681–694.

  24. Muraleva N.A., Stefanova N.A., Kolosova N.G. // Antioxidants (Basel). 2020. V. 9. № 8. 676.

  25. Соловьева Н.А., Морозкова Т.С., Салганик Р.И. // Генетика. 1975. Т. 11. С. 63–71.

  26. Morris R. // J. Neurosci. Methods. 1984. V. 11. № 1. P. 47–60.

  27. Stefanova N.A., Fursova A.Z., Kolosova N.G. // J. Alzheimers Dis. 2010. V. 21. № 2. P. 479–491.

  28. Stepanichev M.Y., Onufriev M.V., Peregud D.I., Lazareva N.A., Moiseeva Y.V., Nesterenko A.N., Novikova M.R., Stefanova N.A., Kolosova N.G., Gulyaeva N.V. // Neurochem. J. 2018. V. 12. P. 184–194.

  29. Rudnitskaya E.A., Maksimova K.Yi., Muraleva N.A., Logvinov S.V., Yanshole L.V., Kolosova N.G., Stefanova N.A. // Biogerontology. 2015. V. 16. № 3. P. 303–316.

  30. Vorhees C.V., Williams M.T. // Nat. Protoc. 2006. V. 1. P. 848–858.

  31. Nunez J. // J. Vis. Exp. 2008. V. 19. 897.

  32. Chatterjee M., Kwon J., Benedict J., Kamceva M., Kurup P., Lombroso P.J. // Exp. Brain Res. 2021.

  33. Kullmann D.M. // Philos. Trans. R. Soc. Lond. B. Biol. Sci. 2003. V. 358. № 1432. P. 727–733.

  34. Koya E., Dong Y. // Neuropsychopharmacology. 2018. V. 43. № 10. P. 1981–1982.

  35. Telegina D.V., Kulikova E.A., Kozhevnikova O.S., Kulikov A.V., Khomenko T.M., Volcho K.P., Salakhutdinov N.F., Kolosova N.G. // Int. J. Mol. Sci. 2020. V. 21. № 15. 5182.

  36. Papadopoulos Z. // Curr. Aging Sci. 2020. V. 13. № 2. P. 102–112.

  37. Deb I., Poddar R., Paul S. // J. Neurochem. 2011. V. 116. № 6. P. 1097–1111.

  38. Gojon G., Morales G.A. // Antioxid. Redox Signal. 2020. V. 33. № 14. P. 1010–1045.

  39. Tabassum R., Jeong N.Y., Jung J. // Neural Regen. Res. 2020. V. 15. № 4. P. 653–662.

  40. Sestito S., Pruccoli L., Runfola M. Citi V., Martelli A., Saccomanni G., Calderone V., Tarozzi A., Rapposelli S. // Eur. J. Med. Chem. 2019. V. 184. 111745.

  41. Chatterjee M., Singh P., Xu J., Lombroso P.J., Kurup P.K. // Behav. Brain. Res. 2020. V. 391. 112713.

  42. Lloret A., Fuchsberger T., Giraldo E., Vina J. // Curr. Alzheimer Res. 2016. V. 13. № 2. P. 206–211.

  43. Pérez-Torres I., Guarner-Lans V., Rubio-Ruiz M.E. // Int. J. Mol. Sci. 2017. V. 18. № 10. 2098.

Дополнительные материалы отсутствуют.