Фармакологические свойства оригинального миметика фактора роста нервов ГК-2 на моделях нейродегенеративных заболеваний и диабета in vivo

• Автор: Поварнина, Полина Юрьевна
• Шифр специальности: 14.03.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 156 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1. Структура NGF

k 1.2. Рецепторы к NGF. Сигнальные механизмы

1.2.1. TrkA-рецепторы и их сигнальные пути

1.2.2. Сигнальные эндосомы

1.2.3. Р75-рецепторы и их сигнальные пути

1.2.4. Взаимодействие сигнальных путей, ТгкА и р75-рецепторами

1.3. Функции NGF

1.3.1. Центральная нервная система

1.3.2. Периферическая нервная система
1.3.3. Зрительный аппарат
1.3.4. Эндокринная система
1.3.5. Гипоталамо-гипофизарно-надпочечниковая ось
1.3.6. Иммунная и кроветворная системы
1.4. Клинический потенциал NGF
1.5. NGF и болезнь Альцгеймера
1.5.1.Патофизиология болезни Альцгеймера
1.5.2. Амилоидная гипотеза
1.5.3. Нейротрофическая гипотеза
1.5.4. NGF и метаболизм ß-амилоида
1.5.5. NGF и метаболизм белка may
1.5.6. Роль proNGF в патогенезе БА
Щ і 1.5.7. Эффекты NGF на моделях болезни Альцгеймера in vivo
г 1.6. NGF и болезнь Паркинсона
1.6.1. Патофизиология болезни Паркинсона. Симптомы. Этиология
1.6.2. Митохондриальная дисфункция
1.6.3. Метаболизм дофамина и окислительный стресс
1.6.4. Роль а-синуклеина в патогенезе болезни Паркинсона
1.6.5. Вовлеченность NGF в болезнь Паркинсона
1.6.6. Эффекты NGFна моделях болезни Паркинсона in vivo
1.7. NGF и ишемия головного мозга
1.7.1. Патогенез ишемического поражения головного мозга
1.7.2. NGF в патогенезе ишемии головного мозга
1.7.3. Эффекты NGF на in vivo моделях церебральной ишемии
1.8. Окислительный стресс и воспаление в патогенезе нейродегенеративных заболеваний. Защитные механизмы, опосредованные NGF
1.9. NGF и сахарный диабет
1.9.1. Формы сахарного диабета. Патогенез. Лечение
1.9.2.Вовлеченность NGF в патогенез сахарного диабета
1.9.3. Эффекты NGF на in vivo моделях сахарного диабета
1.10. Клинические испытания NGF
1.11. Новые пути доставки NGF
1.12. Низкомолекулярные миметики NGF
ГЛАВА 2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ
2.1. Экспериментальные животные
2.2. Материалы и реактивы
2.3. Статистическая обработка
2.4. Описание поведенческих тестов
2.5. Модели паркинсонического синдрома
2.5.1. Галоперидоловая каталепсия у крыс

2.5.2. Апоморфиновая стереотипия у крыс
2.5.3. Резерпиновая модель паркинсонического синдрома у мышей
2.5.4. Модель МФТП-индуцированного паркинсонического синдрома у мышей
2.5.5. Паркинсонический синдром у крыс, индуцированный 6-0HDA
4 ( 2.6. Модели болезни Альцгеймера
4 2.6.1. Перерезка септо-гиппокампального пути (fimbria-fornix)
2.6.2. Введение стрептозотоцина в желудочки мозга крысам
2.6.3. Холинергический дефицит, вызванный длительным введением скополамина крысам
2.7. Модель неполной глобальной ишемии головного мозга
2.8. Стрептозотоциновая модель сахарного диабета
2.9. Стандартные тесты для выявления возможных эффектов ГК-2 при однократном и субхроническом введении
ГЛАВА 3. РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ
3.1. Изучение антипаркинсоиических свойств ГК-
3.1.1. ГК-2 снижает выраз/сенность галоперидоловой каталепсии у крыс
3.1.2. ГК-2 потенцирует апоморфиновую стереотипию у крыс
3.1.3. ГК-2 снижает выраженность экстрапирамидных нарушений на модели паркинсонического синдрома у мышей, индуцированного резерпином
3.1.4. Эффекты ГК-2 на модели паркинсонического синдрома у мышей линии C57BU6, индуцированного однократным системньт введением МФТП
3.1.5. Эффекты ГК-2 на модели паркинсонического синдрома у мышей линии C57BU6, индуцированного 4-кратным системным введением МФТП
3.1.6. Влияние ГК-2 на ротационное поведение крыс, индуцированное
^ , односторонним введением 6-OHDA в стриатум
3.2. Эффекты ГК-2 на моделях болезни Альцгеймер1а
3.2.1. ГК-2 противодействует нарушению негативного обучения (habituation) на модели перерезки септо-гиппокампального пути (fimbria-fornix) у крыс
3.3.2. Эффекты ГК-2 па модели когнитивного дефицита у крыс, вызванного введением стрептозотоцина в желудочки мозга
3.2.3. Оценка влияния ГК-2 на когнитивные способности крыс при длительном введении скополамина
3.3. Эффекты ГК-2 на модели неполной глобальной ишемии головного мозга у крыс
3.4. Изучение активности ГК-2 на модели стрептозотоцинового сахарного диабета у крыс
3.5. Эффекты ГК-2 при однократном и субхроническом введении в ряде стандартных тестов
ГЛАВА 4. ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ГЛАВА 5. ВЫВОДЫ
СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ
БЛАГОДАРНОСТИ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

ВВЕДЕНИЕ
Актуальность проблемы. Увеличение продолжительности жизни в экономически развитых странах сопровождается ростом распространенности нейродегенеративных заболеваний, таких как цереброваскулярные нарушения, болезнь Альцгеймера (БА) и болезнь Паркинсона (БП). Цереброваскулярные нарушения занимают одно из ведущих мест в мире по заболеваемости, инвалидизации и смертности [Суслина З.А., Пирадов МА., 2008]. Общемировая заболеваемость БА на 2006 год оценивалась в 26,6 миллионов человек, а к 2050 году по прогнозам число больных может вырасти вчетверо [Brookmeyer R. et al., 2007]. БП встречается примерно у 1% людей старше 60 лет и у 4% людей старше 80 лет [Dexter D.T., Jenner P., 2013].
Фармакотерапия нейродегенеративных заболеваний в настоящее время является симптоматической и не способна обеспечивать длительную нейропротекцию [Dunkel Р. et al., 2012]. Поэтому актуальным направлением фармакологии является поиск новых эффективных нейропротективных лекарственных средств. В последние годы много внимания уделяется разработке терапевтических стратегий на основе фактора роста нервов (nerve growth factor, NGF) - регуляторного белка, участвующего в росте, j.>‘ 1 /, дифференцировке и , поддержании жизнедеятельности нейронов центральной и
1 , # 1 '' м * J ' .
периферической нервной системы. Показано, что БП и БА сопровождаются снижением содержания NGF в областях мозга, наиболее уязвимых при данной патологии [Calissano Р. et al., 2010 (b); Mogi M. et al., 1999]. В экспериментальных исследованиях было показано, что при ишемии головного мозга содержание NGF снижается в поврежденных участках [Lee Т.Н. et al., 1998], однако в первые несколько часов после начала ишемии экспрессия мРНК NGF и концентрация самого белка многократно возрастают, что, как полагают, свидетельствует о его роли в защите нейронов от гибели [Yang J. et al., 2011]. В клиническом исследовании была установлена достоверная обратная зависимость между размерами сформированного к 5-7-м суткам после инсульта очага повреждения и уровнем NGF в спинномозговой жидкости в 1-е сутки [Гусев Е.И., Скворцова В.И., 2001]. Эффективность NGF при внутримозговом введении была продемонстрирована на моделях БА [Allen S. J. et al., 2011; Gu H. et al., 2009; Winkler J., Thail L.J., 1995]; БП [Chaturvedi R.K. et. al., 2006], а также на различных моделях ишемии головного мозга [Yang J. et al., 2011; Zhu W., 2011].
В настоящее время известно, что трофические свойства NGF распространяются не только на нейроны центральной и периферической нервной системы, но и на клетки некоторых других систем и органов, в частности эндокринной системы [Aloe L. et al., 2012]. NGF играет важную роль в поддержании функционирования и защите от

Разрушение базальных ядер Мейнерта иботеновой кислотой у крыс линии Фишер Человеческий рекомбинантный N0? вводили в желудочки мозга в дозе 5 мкг/сутки в течение 3 недель. Начало введения - через 3 недели после операции Предотвращение нарушения пространственного обучения в водном лабиринте Морриса Предотвращение снижения содержания ХАТ в коре Winkler J., Thail L.J., 1
Естественное старение у крыс линии Фишер Человеческий рекомбинантный ЫОР вводили в желудочки мозга 22-месячным крысам в дозе 5,5 нг/ч в течение 4 недель Улучшение рабочей пространственной памяти в водном лабиринте Морриса Не исследовали Frick K.M. et al., 1
Хроническая депривация NGF у трансгенных мышей линии AD11 Человеческий рекомбинантный N0? вводили интраназально 15-месячным мышам в дозе 10,5 нг/сутки каждые 48 часов в течение 28 дней Улучшение памяти в тесте распознавания объектов Увеличение числа ХАТ-позитивных нейронов в базальных отделах переднего мозга; снижение концентрации амилоидных бляшек в гиппокампе; снижение содержания гиперфосфорилированного белка тау в коре и гиппокампе Covaceuszach S. et al. 2
Примечание. АХЭ - ацетилхолинэстераза; ХАТ-холинацетшпрансфераза