Эффекты человеческого лактоферрина при нейротоксическом воздействии: экспериментальное исследование

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

Актуальность. Трансляционные исследования с использованием лабораторных животных, направленные на раскрытие особенностей патогенеза болезни Паркинсона, служат инструментом для поиска новых терапевтических стратегий.

Цель: изучение влияния человеческого лактоферрина (многофункционального глобулярного гликопротеина) на поведение мышей в модели 1-метил-4-фенил-1,2,3,6-тетрагидропиридин-индуцированной гибели нейронов.

Материалы и методы. Нигростриатное дофаминергическое повреждение индуцировали однократным подкожным введением 1-метил-4-фенил-1,2,3,6-тетрагидропиридина (40 мг/кг) пятимесячным мышам линии C57BL/6. Поведенческие функции животных оценивали с использованием тестов «Открытое поле» и ротарод, анализа длины шага.

Результаты. Предварительное введение лактоферрина привело к значительному уменьшению степени тяжести поражения нервной системы, индуцированного 1-метил-4-фенил-1,2,3,6-тетрагидропиридином. Выявлен зависящий от срока введения положительный эффект лактоферрина на исследовательское поведение животных, нарушенное нейротоксином. Экзогенный белок при двойном предварительном введении оказал защитное действие на изменение массы тела мышей после острого воздействия 1-метил-4-фенил-1,2,3,6-тетрагидропиридина. Это говорит об уменьшении системного токсического действия на фоне терапии лактоферрином.

Заключение. Полученные результаты свидетельствуют о возможности потенциального использования лактоферрина в качестве перспективного терапевтического средства при лечении нейродегенеративных заболеваний.

Об авторах

Марина Юрьевна Копаева

Национальный исследовательский центр «Курчатовский институт»

Автор, ответственный за переписку.
Email: m.kopaeva@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-6100-2830
SPIN-код: 1480-6220
Scopus Author ID: 57211437591
ResearcherId: AAE-3285-2020

научный сотрудник

Россия, Москва

Антон Борисович Черепов

Национальный исследовательский центр «Курчатовский институт»

Email: ipmagus@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-3757-5292
SPIN-код: 1465-2380
Scopus Author ID: 6507318449
ResearcherId: D-8053-2014

ведущий инженер

Россия, Москва

Ирина Юрьевна Зарайская

Национальный исследовательский центр «Курчатовский институт»

Email: irzar2003@mail.ru
ORCID iD: 0000-0003-2371-0227
SPIN-код: 6858-2891
Scopus Author ID: 55389409800

канд. биол. наук

Россия, Москва

Список литературы

  1. Литвиненко И.В., Труфанов А.Г., Юрин А.А., и др. Болезнь Паркинсона и синдромы паркинсонизма. Казань, 2018. 54 с.
  2. Dauer W., Przedborski S. Parkinson’s disease: mechanisms and models // Neuron. 2003. Vol. 39, No. 6. P. 889–909. doi: 10.1016/s0896-6273(03)00568-3
  3. Sedelis M., Schwarting R.K., Huston J.P. Behavioral phenotyping of the MPTP mouse model of Parkinson’s disease // Behav. Brain Res. 2001. Vol. 125, No. 1–2. P. 109–125. doi: 10.1016/s0166-4328(01)00309-6
  4. Cao Q., Qin L., Huang F., et al. Amentoflavone protects dopaminergic neurons in MPTP-induced Parkinson’s disease model mice through PI3K/Akt and ERK signaling pathways // Toxicol. Appl. Pharmacol. 2017. Vol. 319. P. 80–90. doi: 10.1016/j.taap.2017.01.019
  5. Jackson-Lewis V., Przedborski S. Protocol for the MPTP mouse model of Parkinson’s disease // Nat. Protoc. 2007. Vol. 2, No. 1. P. 141–151. doi: 10.1038/nprot.2006.342
  6. Gubellini P., Kachidian P. Animal models of Parkinson’s disease: An updated overview // Rev. Neurol. (Paris). 2015. Vol. 171, No. 11. P. 750–761. doi: 10.1016/j.neurol.2015.07.011
  7. García-Montoya I.A., Cendón T.S., Arévalo-Gallegos S., Rascón-Cruz Q. Lactoferrin a multiple bioactive protein: an overview // Biochim. Biophys. Acta. 2012. Vol. 1820, No. 3. P. 226–236. doi: 10.1016/j.bbagen.2011.06.018
  8. Chen Y., Zheng Z., Zhu X., et al. Lactoferrin Promotes Early Neurodevelopment and Cognition in Postnatal Piglets by Upregulating the BDNF Signaling Pathway and Polysialylation // Mol. Neurobiol. 2015. Vol. 52, No. 1. P. 256–269. doi: 10.1007/s12035-014-8856-9
  9. Копаева М.Ю., Алчинова И.Б., Нестеренко М.В., и др. Лактоферрин положительно влияет на динамику восстановления физиологических и поведенческих показателей мышей при остром гамма-облучении // Патогенез. 2020. T. 18, № 1. C. 29–33. doi: 10.25557/2310-0435.2020.01.29-33
  10. Kopaeva M.Y., Alchinova I.B., Cherepov A.B., et al. New Properties of a Well-Known Antioxidant: Pleiotropic Effects of Human Lactoferrin in Mice Exposed to Gamma Irradiation in a Sublethal Dose // Antioxidants (Basel). 2022. Vol. 11, No. 9. P. 1833. doi: 10.3390/antiox11091833
  11. Kopaeva M.Y., Cherepov A.B., Nesterenko M.V., Zarayskaya I.Y. Pretreatment with Human Lactoferrin Had a Positive Effect on the Dynamics of Mouse Nigrostriatal System Recovery after Acute MPTP Exposure // Biology (Basel). 2021. Vol. 10, No. 1. P. 24. doi: 10.3390/biology10010024
  12. Faucheux B.A., Nillesse N., Damier P., et al. Expression of lactoferrin receptors is increased in the mesencephalon of patients with Parkinson disease // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 1995. Vol. 92, No. 21. P. 9603–9607. doi: 10.1073/pnas.92.21.9603
  13. Fillebeen C., Descamps L., Dehouck M.P., et al. Receptor-mediated transcytosis of lactoferrin through the blood-brain barrier // J. Biol. Chem. 1999. Vol. 274, No. 11. P. 7011–7017. doi: 10.1074/jbc.274.11.7011
  14. Suzuki Y.A., Lopez V., Lönnerdal B. Mammalian lactoferrin receptors: structure and function // Cell Mol. Life Sci. 2005. Vol. 62, No. 22. P. 2560–2575. doi: 10.1007/s00018-005-5371-1
  15. Rosa A.I., Duarte-Silva S., Silva-Fernandes A., et al. Tauroursodeoxycholic Acid Improves Motor Symptoms in a Mouse Model of Parkinson’s Disease // Mol. Neurobiol. 2018. Vol. 55, No. 12. P. 9139–9155. doi: 10.1007/s12035-018-1062-4
  16. Mandillo S., Tucci V., Hölter S.M., et al. Reliability, robustness, and reproducibility in mouse behavioral phenotyping: a cross-laboratory study // Physiol. Genomics. 2008. Vol. 34, No. 3. P. 243–255. doi: 10.1152/physiolgenomics.90207.2008
  17. Carola V., D’Olimpio F., Brunamonti E., Mangia F., Renzi P. Evaluation of the elevated plus-maze and open-field tests for the assessment of anxiety-related behaviour in inbred mice // Behav. Brain Res. 2002. Vol. 134, No. 1–2. P. 49–57. doi: 10.1016/s0166-4328(01)00452-1
  18. Ferger B., Teismann P., Earl C.D., Kuschinsky K., Oertel W.H. The protective effects of PBN against MPTP toxicity are independent of hydroxyl radical trapping // Pharmacol. Biochem. Behav. 2000. Vol. 65, No. 3. P. 425–431. doi: 10.1016/s0091-3057(99)00229-4
  19. Xu S.F., Zhang Y.H., Wang S., et al. Lactoferrin ameliorates dopaminergic neurodegeneration and motor deficits in MPTP-treated mice // Redox. Biol. 2019. Vol. 21. P. 101090. doi: 10.1016/j.redox.2018.101090
  20. Liu H., Wu H., Zhu N., et al. Lactoferrin protects against iron dysregulation, oxidative stress, and apoptosis in 1-methyl-4-phenyl-1,2,3,6-tetrahydropyridine (MPTP)-induced Parkinson’s disease in mice // J. Neurochem. 2020. Vol. 152, No. 3. P. 397–415. doi: 10.1111/jnc.14857
  21. Rousseau E., Michel P.P., Hirsch E.C. The iron-binding protein lactoferrin protects vulnerable dopamine neurons from degeneration by preserving mitochondrial calcium homeostasis // Mol. Pharmacol. 2013. Vol. 84, No. 6. P. 888–898. doi: 10.1124/mol.113.087965
  22. Копаева М.Ю., Азиева А.М., Черепов А.Б., и др. Лактоферрин человека усиливает экспрессию транскрипционного фактора c-Fos в нейрональных культурах в условиях стимуляции // Патогенез. 2021. T. 19, № 1. C. 74–78. doi: 10.25557/2310-0435.2021.01.74-78

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рисунок. Результаты тестирования мышей в ОП на разных сроках после введения МФТП. Лф/PBS вводили дважды — за 24 и 3 ч до МФТП (а); за 1 ч до МФТП (б); через 24 ч после МФТП (в). Каждая точка представляет одно животное. Данные представлены в виде медиан, квартилей, минимального и максимального значений; * p < 0,05, ** p < 0,01 — отличия от контрольной группы; +p < 0,05 — отличия от соответствующей группы, получившей Лф, в каждый момент

Скачать (161KB)
Метаданные

© Эко-Вектор, 2022

Creative Commons License
Эта статья доступна по лицензии Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».