НЕЙРОПЕПТИДЫ В РЕГУЛЯЦИИ АКТИВНОСТИ ГОЛОВНОГО МОЗГА В НОРМЕ И ПРИ НЕЙРОДЕГЕНЕРАЦИИ

DOI: https://doi.org/10.29296/25877313-2020-08-01
Номер журнала: 
8
Год издания: 
2020

Е.А. Тепляшина к.б.н., доцент, кафедра биологической химии с курсом медицинской, фармацевтической и токсикологической химии, ФГБОУ ВО «Красноярский государственный медицинский университет имени профессора В.Ф. Войно-Ясенецкого» Министерства здравоохранения РФ (г. Красноярск) E-mail: elenateplyashina@mail.ru Р.Я. Оловянникова к.б.н., доцент, кафедра биологической химии с курсом медицинской, фармацевтической и токсикологической химии, ФГБОУ ВО «Красноярский государственный медицинский университет имени профессора В.Ф. Войно-Ясенецкого» Министерства здравоохранения РФ (г. Красноярск) E-mail: Olovyannikova2010@yandex.ru Е.В. Харитонова к.фарм.н., ст. преподаватель, кафедра биологической химии с курсом медицинской, фармацевтической и токсикологической химии, ФГБОУ ВО «Красноярский государственный медицинский университет имени профессора В.Ф. Войно-Ясенецкого» Министерства здравоохранения РФ (г. Красноярск) E-mail: ekaterinav1201@gmail.com О.Л. Лопатина д.б.н., профессор, кафедра биологической химии с курсом медицинской, фармацевтической и токсикологической химии, ФГБОУ ВО «Красноярский государственный медицинский университет имени профессора В.Ф. Войно-Ясенецкого» Министерства здравоохранения РФ (г. Красноярск) E-mail: ol.lopatina@gmail.com В.А. Кутяков к.б.н., доцент, кафедра биологической химии с курсом медицинской, фармацевтической и токсикологической химии, ФГБОУ ВО «Красноярский государственный медицинский университет имени профессора В.Ф. Войно-Ясенецкого» Министерства здравоохранения РФ (г. Красноярск) E-mail: victor-koutjakov@yandex.ru С.И. Пащенко ассистент, кафедра биологической химии с курсом медицинской, фармацевтической и токсикологической химии, ФГБОУ ВО «Красноярский государственный медицинский университет имени профессора В.Ф. Войно-Ясенецкого» Министерства здравоохранения РФ (г. Красноярск) E-mail: psi51@mail.ru Е.А. Пожиленкова к.б.н., доцент, кафедра биологической химии с курсом медицинской, фармацевтической и токсикологической химии, ФГБОУ ВО «Красноярский государственный медицинский университет имени профессора В.Ф. Войно-Ясенецкого» Министерства здравоохранения РФ (г. Красноярск) E-mail: elena.a.pozhilenkova@gmail.com А.Б. Салмина д.м.н, профессор, зав. кафедрой биологической химии с курсом медицинской, фармацевтической и токсикологической химии, ФГБОУ ВО «Красноярский государственный медицинский университет имени профессора В.Ф. Войно-Ясенецкого» Министерства здравоохранения РФ (г. Красноярск) E-mail: allasalmina@mail.ru

Проведен анализ литературы, содержащей информацию об участии нейропептидов в развитии хронической нейродегенерации альцгеймеровско-го типа. Изменение продукции, процессинга и секреции нейропептидов, активности сигнальных механизмов с их участием ответственно за фор-мирование различных вариантов неврологического дефицита (когнитивного, поведенческого и пр.). Нейропептиды, или биологически активные молекулы, в организме могут функционировать в виде нейромедиаторов, нейромодуляторов или нейрогормонов, выполняющих когнитивную и поведенческую функции. Данные биологически активные молекулы локализованы в клетках в секреторных везикулах, которые доставляются из тела нервных клеток в нервные окончания и действуют через Gp-сопряженные рецепторы. Действие нейропептидов хорошо изучено относительно патологических состояний головного мозга. Так, механизм развития болезни Альцгеймера связывают с многообразным спектром таких нейропептидов, как грелин, нейротензин, гипофизарный активирующий аденилатциклазу полипеп-тид, нейропептид Y, нейропетид Р, орексин. Данная болезнь характеризуется аккумуляцией амилоида β (представлен двумя формами – Аβ1-42, Аβ1-40) в ткани головного мозга, что обусловлено дисбалансом активности секретаз. Мишенью действия последних выступает белок-предшественник (АРР). Форма пептида Аβ1-42 оказывает губительное действие на клетку, это обусловлено разнонаправленным действием: по-вреждением митохондрий, увеличением чувствительности нейронов к эффектам глутамата, нарушением обмена кальция, замедлением метаболи-ческих превращений глюкозы. Для пептида Аβ характерно выполнение ключевой функции при синаптической передаче нервного импульса и усиленной синаптической передаче между двумя нейронами на протяжении длительного времени. Патологическая картина болезни Альцгеймера характеризуется значительной экспрессией в ткани мозга аполипопротеина Е (АРОЕ), образующего с Аβ локальные клеточные скопления амило-ида β, снижением количества нейронов, экспрессирующих пропиомеланокортин (РОМС), нейропептид Y (NPY), и генов агути-подобного пептида (AgRP), изменяющих активность головного мозга. Отмечают также экспрессию генов, отвечающих за синтез белков иммунной системы, раннее развитие нейровоспаления и активацию апоптоза. Таким образом, нейропептиды интересны не только как маркеры патологических состояний, но и как потенциальные мишени для разработки новых фармакотерапевтических стратегий.

Ключевые слова: 
нейропептиды
нейродегенерация
биомаркеры
болезнь Альцгеймера

Список литературы: 
  1. Hook V., Lietz C., Podvin S., Cajka T., Fiehn O. Diversity of Neuropeptide Cell-Cell Signaling Molecules Generated by Proteolytic Processing Revealed by Neuropeptidomics Mass Spectrometry. J Am Soc Mass Spectrom. 2018; 29(5): 807–816.
  2. Bakos J., Zatkova M., Bacova Z., Ostatnikova D. The Role of Hypothalamic Neuropeptides in Neurogenesis and Neuritogenesis. Neural Plast. 2016; 13.
  3. Van Dam D., Van Dijck A., Janssen L., De Deyn P.P. Neuropeptides in Alzheimer's disease: from pathophysiological mechanisms to therapeutic opportunities. Curr Alzheimer Res. 2013; 10(5): 449–68.
  4. Chen X.Y, Du Y.F, Chen L. Neuropeptides Exert Neuroprotective Effects in Alzheimer's Disease. Front. Mol. Neurosci. 2019; 11: 493.
  5. Горина Я.В., Комлева Ю.К., Лопатина О.Л., Черных А.И., Салмина А.Б. Влияние инсулинорезистентности на нарушение метаболизма глюкозы в миндалине головного мозга при экспериментальной болезни Альцгеймера. Бюллетень сибирской медицины. 2017; 16(4): 106–115 (Gorina Ja.V., Komleva Ju.K., Lopatina O.L., Chernyh A.I., Salmina A.B. Vlijanie insulinorezistentnosti na narushenie metabolizma gljukozy v mindaline golovnogo mozga pri jeksperimental'noj bolezni Al'cgejmera. Bjulleten' sibirskoj mediciny. 2017; 16(4): 106–115).
  6. Комлева Ю.К., Горина Я.В., Черных А.И., Лопатина О.Л., Шабалова А.А., Труфанова Л.В., Оловянникова Р.Я., Ендржеевская-Шурыгина В.Ю., Салмина А.Б. Особенности пролиферации и миграции клеток головного мозга при когнитивном тренинге животных с экспериментальной болезнью Альцгеймера. Бюллетень сибирской медицины. 2016; 6: 1–5 (Komleva Ju.K., Gorina Ja.V., Chernyh A.I.,
  7. Lopatina O.L., Shabalova A.A., Trufanova L.V., Olovjannikova R.Ja., Endrzheevskaja-Shurygina V.Ju., Salmina A.B. Osobennosti proliferacii i migracii kletok golovnogo mozga pri kognitivnom treninge zhivotnyh s jeksperimental'noj bolezn'ju Al'cgejmera. Bjulleten' sibirskoj mediciny. 2016; 6: 1–5).
  8. Do K., Laing B.T., Landry T., Bunner W., Mersaud N., Matsubara T., Li P., Yuan Y., Lu Q., Huang H. The effects of exercise on hypothalamic neurodegeneration of Alzheimer’s disease mouse model. J. Am. Soc. Mass Spectrom; 2018; 13(1).
  9. Popelová A., Kákonová A., Hrubá L., Kuneš J., Maletínská L., Železná B. Potential neuroprotective and anti-apoptotic properties of a long-lasting stable analog of ghrelin: an in vitro study using SH-SY5Y cells. Physiol. Res. 2018; 67: 339–346.
  10. Hu K., Harper D.G., Shea S.A., Stopa E.G., Scheer F.A. Noninvasive fractal biomarker of clock neurotransmitter disturbance in humans with dementia. Sci. Rep. 2013; 3: 2229.
  11. Xiao Z., Cilz N.I., Kurada L., Hu B., Yang C., Wada E., Combs C.K., Porter J.E., Lesage F., Lei S. Activation of neurotensin receptor 1 facilitates neuronal excitability and spatial learning and memory in the entorhinal cortex: beneficial actions in an Alzheimer's disease model. J. Neurosci. 2014; 34: 7027–7042.
  12. An H., Cho M.H., Kim D.H., Chung S., Yoon S.Y. Orexin impairs the phagocytosis and degradation of amyloid-β fibrils by microglial cells. J. Alzheimers Dis. 2017; 253–261.
  13. Lee D.Y., Hong S.H., Kim B., Lee D.S., Yu K., Lee K.S. Neuropeptide Y mitigates ER stress-induced neuronal cell death by activating the PI3K-XBP1 pathway. Eur. J. Cell Biol. 2018; 97: 339–348.
  14. Johansson P., Almqvist E.G., Wallin A., Johansson J.O., Andreasson U., Blennow K., Zetterberg H., Svensson J. Cerebrospinal fluid substance P concentrations are elevated in patients with Alzheimer's disease. Neurosci. Lett. 2015; 609: 58–62.
  15. Gabelle A., Jaussent I., Hirtz C., Vialaret J., Navucet S., Grasselli C., Robert P., Lehmann S., Dauvilliers Y. Cerebrospinal fluid levels of orexin-A and histamine, and sleep profile within the Alzheimer process. Neurobiol. Aging. 2017; 53: 59–66.
  16. Gallone S., Boschi S., Rubino E., De Martino P., Scarpini E., Galimberti, D., Fenoglio C., Acutis P.L., Maniaci M.G, Pinessi L., Rainero I. Is HCRTR2 a genetic risk factor for Alzheimer's disease? Dement. Geriatr. Cogn. Disord. 2014; 38: 245–253.
  17. Balmus I.M., Ciobica A., Stoica B., Lefter R., Cojocari S., Reznikov A.G. Effects of Oxytocin Administration on Oxidative Markers in the Temporal Lobe of Aged Rats. Neurophysiology. 2019; 51: 18–24.
  18. Elabd C., Cousin W., Upadhyayula P., Chen R.Y., Chooljian M.S., Li J., Kung S., Jiang K.P., Conboy I.M. Oxytocin is an age-specific circulating hormone that is necessary for muscle maintenance and regeneration. Nat. Commun. 2014; 10 (5): 4082.
  19. Jesso S., Ross S., Pell M.D., Pastermak S.H., Mitchell D.G., Kertesz A., Finger E.C. The effects of oxytocin on social cognition and behaviour in frontotemporal dementia. Brain. 2011; 134(9): 2493–501.
  20. Finger E.C., MacKinley J., Blair M., Oliver L.D., Jesso S., Tartaglia M.C., Borrie M., Wells J., Dziobek I., Pasternak S., Mitchell D.G.V., Rankin K., Kertesz A., Boxer A. Oxytocin for frontotemporal dementia. Neurology. 2015; 84(2): 174–181.
  21. Tampi R.R., Maksimowski M., Ahmed D., Tampi M.J. Oxytocin for frontotemporal dementia: a systematic review. Ther. Adv. Psychopharmacol. 2017; 7(1): 48–53.