Роль старения астроцитов в патогенезе болезни Альцгеймера

  • A. K. Tsoy Лаборатория биоинженерии и регенеративной медицины, Национальная Лаборатория Астана, Назарбаев Университет, г. Астана
  • D. S. Alimbetov Лаборатория биоинженерии и регенеративной медицины, Национальная Лаборатория Астана, Назарбаев Университет, г. Астана
  • N. Imangali Лаборатория биоинженерии и регенеративной медицины, Национальная Лаборатория Астана, Назарбаев Университет, г. Астана
  • T. M. Shalakhmetova Казахский национальный университет им. аль-Фараби, Казахстан, г. Алматы
  • E. R. Abzhanova Лаборатория биоинженерии и регенеративной медицины, Национальная Лаборатория Астана, Назарбаев Университет, г. Астана
  • A. M. Turgambayeva Лаборатория биоинженерии и регенеративной медицины, Национальная Лаборатория Астана, Назарбаев Университет, г. Астана
  • Sh. N. Askarova Лаборатория биоинженерии и регенеративной медицины, Национальная Лаборатория Астана, Назарбаев Университет, г. Астана

Аннотация

Болезнь Альцгеймера (БА) является нейродегенеративным заболеванием у пожилых людей и характеризуется церебральной атрофией, накоплением в клетках мозга пептидов β-амилоида (Аβ) и тау-белка. Предполагают, что при старении аккумулирование Аβ в тканях головного мозга может привести к развитию воспалительных процессов и гибели нервных клеток  в результате образования нейротоксичных соединений, таких как активные формы кислорода, оксид азота, провоспалительные цитокины. В связи с этим, целью настоящей работы явилось исследование влияния Aβ на синтез провоспалительного цитокина IL6 и проведение сравнительной оценки воздействия провоспалительных цитокинов TNF-α и IFN–γ на молодые и стареющие астроциты. Для выяснения данных вопросов были использованы методы получения популяции стареющих астроцитов из фетальной ткани головного мозга человека, методики инкубирования астроцитов с провоспалительными цитокинами TNF-α и IFN–γ и β-амилоидом, иммунофлуоресцентного их выявления и определения супероксид аниона в молодых и стареющих астроцитах. В ходе работы было установлено, что стареющие астроциты более чувствительны к провоспалительным сигналам, чем молодые клетки, о чем свидетельствует повышенный синтез активных форм кислорода (супероксид аниона) при воздействии TNF-α и IFN –γ. Показано также, воздействие Aβ приводит к значительному увеличению уровня провоспалительного цитокина IL-6 в стареющих астроцитах по сравнению с более молодыми клетками. Таким образом, повышенный синтез АФК и провоспалительных цитокинов в стареющих клетках мозга играет ключевую роль в патогенезе болезни Альцгеймера. Полученные данные имеют важное теоретическое и практическое значение в изучении патогенеза этой болезни, а также для разработки пособов лечения возрастных нейродегенеративных заболеваний.

Литература

1. Askarova S, Yang X, Sheng W, Sun GY, Lee JC (2011) Role of Abeta-receptor for advanced glycation endproducts interaction in oxidative stress and cytosolic phospholipase A(2) activation in astrocytes and cerebral endothelial cells. Neuroscience, 199: 375-385.
2. Bhat R, Crowe EP, Bitto A, Moh M, Katsetos CD, Garcia FU, Johnson FB, Trojanowski JQ, Sell C, Torres C (2012) Astrocyte Senescence as a Component of Alzheimer’s Disease. PLoS ONE 7 (9): e45069.
3. Bitto A, Sell C, Crowe E, Lorenzini A, Malaguti M, Hrelia S, Torres C (2010) Stress-induced senescence in human and rodent astrocytes. Exp Cell Res 316 (17): 2961-2968.
4. Corda S, Laplace C, Vicaut E, Duranteau J (2001) Rapid reactive oxygen species production by mitochondria in endothelial cells exposed to tumor necrosis factor-alpha is mediated by ceramide. Am J Respir Cell Mol Biol, 24 (6): 762-768.
5. Dimri GP, Lee X, Basile G, Acosta M, Scott G, Roskelley C, Medrano EE, Linskens M, Rubelj I, Pereira-Smith O (1995) A biomarker that identifies senescent human cells in culture and in aging skin in vivo. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, 92 (20): 9363-9367.
6. Freund A, Patil CK, Campisi J (2011) p38MAPK is a novel DNA damage response-independent regulator of the senescence-associated secretory phenotype. EMBO J, 30 (8): 1536-1548.
7. Lambert JC et.al. (2013) Meta-analysis of 74,046 individuals identifies 11 new susceptibility loci for Alzheimer's disease. Nat Genet. 45 (12): 1452-1458.
8. Matsuoka Y, Picciano M, Malester B, LaFrancois J, Zehr C, Daeschner J, Olschowka J, Fonseca M, O'Banion M, Tenner A, Lemere C, Duff K (2001) Inflammatory responses to amyloidosis in a transgenic mouse model of Alzheimer's disease. Am J Pathol, 158: 1345-1354.
9. Rodier F, Campisi J (2011) Four faces of cellular senescence. J Cell Biol 192 (4): 547-556.
10. Rodier F, Coppe JP, Patil CK, Hoeijmakers WA, Munoz DP, Raza SR, Freund A, Campeau E, Davalos AR (2009) Campisi J. Persistent DNA damage signalling triggers senescence-associated inflammatory cytokine secretion. Nat Cell Biol 11 (8): 973-979.
11. Sharif A, Prevot V (2012) Isolation and culture of human astrocytes. Methods Mol Biol, 814:137-151.
12. Sofroniew M, Vinters H (2010) Astrocytes: biology and pathology. Acta Neuropathol, 119: 7-35.
13. Tarnowski BI, Spinale FG, Nicholson JH (1991) DAPI as a useful stain for nuclear quantitation. Biotech Histochem, 66 (6): 297-302.
14. Thies W, Bleiler L (2012) Alzheimer’s disease facts and figures. Alzheimer's & Dementia: The Journal of the Alzheimer's Association. 8 (2): 131-168.
15. Zhao J, O'Connor T, Vassar R (2011) The contribution of activated astrocytes to Abeta production: Implications for Alzheimer's disease pathogenesis. Journal of Neuroinflammation 8 (1): 150.
Опубликована
2017-12-25
Как цитировать
TSOY, A. K. et al. Роль старения астроцитов в патогенезе болезни Альцгеймера. Experimental Biology, [S.l.], v. 72, n. 3, p. 84-92, dec. 2017. ISSN 1563-0218. Доступно на: <http://bb.kaznu.kz/index.php/biology/article/view/1281>. Дата доступа: 25 feb. 2018 doi: https://doi.org/10.1901/kbs1281.
Раздел
ФИЗИОЛОГИЯ И БИОХИМИЯ ЧЕЛОВЕКА И ЖИВОТНЫХ

Наиболее читаемые статьи этого автора (авторов)

Особенность: этот модуль требует, что бы был включен хотя бы один модуль статистики/отчетов. Если ваши модули статистики возвращают больше одной метрики, то пожалуйста также выберите главную метрику на странице настроек сайта администратором и/или на страницах настройки управляющего журналом.