Влияние антител к глутамату на содержание BDNF и GDNF в структурах головного мозга мышей C57BL/6 при интраназальном введении нейротоксического фрагмента β-амилоидного белка Αβ₂₅₋₃₅

Аннотация

Введение. Нейротрофические факторы – секретируемые белки, которые играют важную роль в процессах старения, нейродегенерации и нейровоспаления головного мозга. Наиболее изученными к настоящему времени являются мозговой (BDNF) и глиальный (GDNF) нейротрофические факторы.  BDNF и GDNF обладают общими свойствами и играют ключевую роль в фундаментальных физиологических процессах в центральной нервной системе: в пролиферации, дифференцировки, созревании и выживании нейронов на всех этапах пре- и постнатального нейрогенеза, в синаптической пластичности.  Когнитивные нарушения при нейродегенеративных и нейровоспалительных процессах в головном мозге, а также при старении, связывают с нарушением гомеостаза нейротрофических факторов в гиппокампе. Целью данного исследования являлось изучение влияния антител к глутамату на содержание нейротрофических факторов (BDNF и GDNF) в структурах головного мозга (префронтальная кора и гиппокамп) стареющих мышей, при интраназальным введением нейротоксического фрагмента β-амилоидного белка Aβ_25-35.

Методика. Исследование выполнено на мышах линии C57BL/6 (n=43, масса 30,2 ± 1,5, возраст 12 мес.). Мыши были разделены на 4 группы: 1-я группа контроль ( n=11) получала интраназально физиологический раствор в объеме 4 мкл , 2-я (n=10)  – интраназально раствор Aβ_25-35 в дозе 60 мкг/кг в объеме 4 мкл, 3-я (n=13) – одновременно интраназально  в разные ноздри Aβ_25-35 в дозе 60 мкг/кг в объеме 4 мкл и антитела к глутамату в дозе 250 мкг/кг в объеме 4 мкл, и 4 -я группа (n=9) – антитела к глутамату в дозе 250 мкг/кг в объеме 4 мкл. Интраназальное введение растворов проводили ежедневно в течение 14 сут. Через 24 часа после последнего введения препаратов мышей декапитировали и при 4^о С извлекали структуры мозга (префронтальная кора и гиппокамп), которые хранили в дальнейшем при −85^о. Содержание BDNF и GDNF   в супернатанте определяли методом ИФА согласно протоколу (тест-система Cloud-Clone Corp.) c использованием считывающего устройства ИФА-ридера ImmunoChem-2100 при длине волны 450 нм. Концентрацию интерлейкинов нормировали на 1мг ткани мозга.

Результаты. Интраназальное введение   нейротоксического фрагмента Аβ_25-35 стареющим мышам   C57/BL6   в дозе 60 мкг/кг веса в течение 14 суток вызвало снижение уровня BDNF в префронтальной коре. Содержание GDNF в исследуемых структурах мозга мышей на фоне введения Аβ_25-35 не отличалось от контрольных значений. Совместное введение Аβ_25-35 с антителами к глутамату приводило к снижению содержания BDNF в префронтальной коре на 46,2% и на 40,7% в гиппокампе по сравнению с введением только Аβ_25-35.  А уровень GDNF снизился на 31,6% и 23,5% соответственно в префронтальной коре и в гиппокампе.

Заключение. Хроническое интраназальное введение   нейротоксического фрагмента Аβ_25-35 стареющим мышам   C57/BL6   вызвало снижение уровня BDNF в префронтальной коре и не оказывало влияние на содержание GDNF в анализируемых структурах мозга мышей. Антитела к глутамату при совместном введении с Аβ_25-35 приводили к заметному снижению содержания BDNF и GDNF как в префронтальной коре, так и в гиппокампе мозга мышей. Снижение уровня BDNF и GDNF в анализируемых структурах мозга мышей происходило и при        интраназальном введении одних антител к глутамату Многочисленными исследованиями установлено тесное взаимодействие между сигнальными системами глутамата и нейротрофических факторов (BDNF и GDNF). Глутамат стимулирует выработку BDNF и GDNF, в свою очередь усиливают экспрессию глутамата. Можно предполагать, что снижение содержания BDNF и GDNF в структурах мозга опытных групп мышей связано со снижением активности глутаматергической системы антителами к глутамату.