Функциональная активность гликопротеина-p в гематоэнцефалическом барьере на фоне экспериментального паркинсонического синдрома
- Авторы: Черных И.В.1, Щулькин А.В.1, Мыльников П.Ю.1, Гацанога М.В.1, Градинарь М.М.1, Есенина А.С.1, Якушева Е.Н.1
-
Учреждения:
- ФГБОУ ВО Рязанский государственный медицинский университет им. акад. И.П. Павлова Минздрава России
- Выпуск: Том 27, № 2 (2019)
- Страницы: 150-159
- Раздел: Оригинальные исследования
- URL: https://journals.rcsi.science/pavlovj/article/view/14533
- DOI: https://doi.org/10.23888/PAVLOVJ2019272150-159
- ID: 14533
Цитировать
Аннотация
Актуальность. Гликопротеин-P (Pgp, ABCB1-белок) – мембранный белок-транспортер с широкой субстратной специфичностью, который локализуется в гепатоцитах, энтероцитах, эпителии почечных канальцев, а также в тканевых барьерах, включая гематоэнцефалический барьер (ГЭБ). Повышение активности Pgp в ГЭБ является одной из причин фармакорезистентности ряда заболеваний ЦНС.
Цель. Анализ функциональной активности Pgp в ГЭБ при экспериментальном паркинсоническом синдроме.
Материалы и методы. Работа выполнена на 90 крысах-самцах вистар, разделенных на 3 серии (n=30 в каждой). Первой серии (контроль) в течение 7 сут подкожно 1 раз в сут вводили подсолнечное масло, на 8-е сут оценивали активность Pgp в ГЭБ. Второй и третьей серии (контроль патологии) − в течение 7 и 28 сут вводили ротенон подкожно в дозе 2,5 мг/кг 1 раз в сут для моделирования синдрома паркинсонизма, а в конце эксперимента оценивали активность Pgp. Для подтверждения паркинсонического синдрома, помимо клинической картины, у животных методом иммуноферментного анализа определяли уровень дофамина в стриатуме и среднем мозге. Функциональную активность Pgp в ГЭБ оценивали по степени проникновения в кору головного мозга маркерного субстрата транспортера – фексофенадина после его внутривенного введения в дозе 10 мг/кг. Содержание фексофенадина в плазме крови и в коре больших полушарий оценивали по площади под кривой концентрация фексофенадина (в крови или ткани мозга) – время (AUC0-t(плазма) или AUC0-t(мозг)). Для оценки проницаемости ГЭБ рассчитывали соотношение AUC0-t(мозг) / AUC0-t(плазма).
Результаты. Введение ротенона приводило к развитию типичной картины паркинсонизма: ригидность мышц, гипокинезия, нестабильность походки. Отмечалось снижение уровня дофамина в стриатуме на 7 сут на 69,6% (p=0,095), на 28 сут – на 93,9% (p=0,008), в среднем мозге – на 72,7% (р=0,095) и 68,7% (р=0,032) соответственно. При внутривенном введении контрольным крысам фексофенадина AUC0-t(плазма) и AUC0-t(мозг) вещества составили соответственно 266,2 (246,4; 285,6) мкг/мл*мин и 5,9 (5,8; 6,6) мкг/г*мин, AUC0-t(мозг) / AUC0-t(плазма) − 0,020 (0,019; 0,022). Введение животным ротенона в течение 7 дней приводило к возрастанию AUC0-t(мозг) фексофенадина в 2,02 раза (p=0,0163), AUC0-t(мозг) / AUC0-t(плазма) − в 2,4 раза (p=0,0283). 28-дневное введение ротенона сопровождалось возрастанием AUC0-t(мозг) фексофенадина в 1,75 раза (p=0,0283), AUC0-t(мозг) / AUC0-t(плазма) − в 2,27 раза (p=0,0163).
Вывод. Развитие паркинсонического синдрома, вызванного введением ротенона, снижает функциональную активность Pgp в ГЭБ, что подтверждается накоплением в головном мозге маркерного субстрата транспортера – фексофенадина.
Полный текст
Открыть статью на сайте журналаОб авторах
Иван Владимирович Черных
ФГБОУ ВО Рязанский государственный медицинский университет им. акад. И.П. Павлова Минздрава России
Автор, ответственный за переписку.
Email: ivchernykh88@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-5618-7607
SPIN-код: 5238-6165
ResearcherId: R-1389-2017
к.б.н., ассистент кафедры общей и фармацевтической химии
Россия, РязаньАлексей Владимирович Щулькин
ФГБОУ ВО Рязанский государственный медицинский университет им. акад. И.П. Павлова Минздрава России
Email: vestnik@rzgmu.ru
ORCID iD: 0000-0003-1688-0017
SPIN-код: 2754-1702
ResearcherId: N-9143-2016
к.м.н., доцент кафедры фармакологии с курсом фармации ФДПО
Россия, РязаньПавел Юрьевич Мыльников
ФГБОУ ВО Рязанский государственный медицинский университет им. акад. И.П. Павлова Минздрава России
Email: vestnik@rzgmu.ru
ORCID iD: 0000-0001-7829-2494
SPIN-код: 8503-3082
ResearcherId: T-8787-2017
аспирант кафедры фармакологии с курсом фармации ФДПО
Россия, РязаньМария Валериевна Гацанога
ФГБОУ ВО Рязанский государственный медицинский университет им. акад. И.П. Павлова Минздрава России
Email: vestnik@rzgmu.ru
ORCID iD: 0000-0002-1116-6271
SPIN-код: 9645-5079
ResearcherId: T-3803-2017
к.м.н., ассистент кафедры фармакологии с курсом фармации ФДПО
Россия, РязаньМария Михайловна Градинарь
ФГБОУ ВО Рязанский государственный медицинский университет им. акад. И.П. Павлова Минздрава России
Email: vestnik@rzgmu.ru
ORCID iD: 0000-0002-2246-4127
ResearcherId: K-3854-2018
студент
Россия, РязаньАнна Сергеевна Есенина
ФГБОУ ВО Рязанский государственный медицинский университет им. акад. И.П. Павлова Минздрава России
Email: vestnik@rzgmu.ru
ORCID iD: 0000-0002-3984-8979
ResearcherId: K-3849-2018
студент
Россия, РязаньЕлена Николаевна Якушева
ФГБОУ ВО Рязанский государственный медицинский университет им. акад. И.П. Павлова Минздрава России
Email: vestnik@rzgmu.ru
ORCID iD: 0000-0001-6887-4888
SPIN-код: 2865-3080
ResearcherId: T-6343-2017
д.м.н., профессор, заведующая кафедрой фармакологии с курсом фармации ФДПО
Россия, РязаньСписок литературы
- Раздорская В.В., Юдина Г.К., Воскресенская О.Н. Статистика амбулаторных случаев болезни Пар-кинсона // Журнал неврологии и психиатрии им. С.С. Корсакова. 2012. Т. 112, №9. С. 72-76.
- Uversky V.N., Li J., Fink A.L. Pesticides directly accelerate the rate of alpha-synuclein fibril formation: a possible factor in Parkinson's disease // FEBS Letters. 2001. Vol. 500, №3. P. 105-108. doi: 10.1016/S0014-5793(01)02597-2
- Franco R., Li S., Rodriguez-Rocha H., et al. Molecular mechanisms of pesticide-induced neurotoxicity: Relevance to Parkinson's disease // Chemico-Biological Interactions. 2010. Vol. 188, №2. P. 289-300. doi: 10.1016/j.cbi.2010.06.003
- Schober A. Classic toxin-induced animal models of Parkinson's disease: 6-OHDA and MPTP // Cell Tissue Research. 2004. Vol. 318, №1. P. 215-224. doi: 10.1007/s00441-004-0938-y
- Sharom F.J. The P-glycoprotein multidrug transporter // Essays in Biochemistry. 2011. Vol. 50. P. 161-178. doi: 10.1042/bse0500161
- Якушева Е.Н., Черных И.В., Щулькин А.В., и др. Половые различия функциональной активности и экспрессии гликопротеина-P у кроликов // Российский физиологический журнал имени И.М. Сеченова. 2014. Т. 100, №8. С. 944-952.
- Якушева Е.Н., Черных И.В., Щулькин А.В., и др. Методика определения принадлежности лекарственных средств к числу субстратов гликопротеина-P // Российский медико-биологический вестник имени академика И.П. Павлова. 2015. №3. С. 49-53. doi: 10.17816/PAVLOVJ2015349-53
- Brenn A., Grube M., Jedlitschky G., et al. St. John's Wort reduces beta-amyloid accumulation in a double transgenic Alzheimer's disease mouse model-role of P-glycoprotein // Brain Pathology. 2014. Vol. 24, №1. P. 18-24. doi: 10.1111/bpa.12069
- Desai B.S., Monahan A.J., Carvey P.M., et al. Blood-Brain Barrier Pathology in Alzheimer's and Parkinson's Disease: Implications for Drug // Therapy Cell Transplantation. 2007. Vol. 16, №3. P. 285-299. doi: 10.3727/000000007783464731
- Воронков Д.Н., Дикалова Ю.В., Худоерков Р.М., и др. Изменения в нигростриатных образованиях мозга при моделировании паркинсонизма, индуцированного ротеноном (количественное иммуноморфологическое исследование) // Анналы неврологии. 2013. Т. 7, №2. С. 34-38.
- Черных И.В., Щулькин А.В., Мыльников П.Ю., и др. Метод анализа функциональной активности гликопротеина-P в гематоэнцефалическом барьере // Нейрохимия. 2019. Т. 36, №1. С. 1-5. doi:0.1134/S1027813319010060
- Гацанога М.В., Черных И.В., Щулькин А.В., и др. Можно ли оценивать принадлежность лекарственных веществ к субстратам гликопротеина-P на самках кроликов породы шиншилла // Наука молодых (Eruditio Juvenium). 2016. №3. С. 5-10.
- Kiyohara C., Miyake Y., Koyanagi M., et al. Fukuoka Kinki Parkinson's Disease Study Group. MDR1 C3435T polymorphism and interaction with environmental factors in risk of Parkinson's disease: a case-control study in Japan // Drug Metabolism and Pharmacokinetics. 2013. Vol. 28, №2. P. 138-143. doi: 10.2133/dmpk.DMPK-12-RG-075
- Westerlund M., Belin A.C., Olson L., et al. Expression of multi-drug resistance 1 mRNA in human and rodent tissues: reduced levels in Parkinson patients // Cell Tissue Research. 2008. Vol. 334. P. 179-185. doi: 10.1007/s00441-008-0686-5
- Ahmed S.S.S.J., Husain R.S.A., Kumar S., et al. Association between MDR1 gene polymorphisms and Parkinson's disease in Asian and Caucasian populations: a meta-analysis // Journal of Neurolo-gical Sciences. 2016. Vol. 368. P. 255-262. doi: 10.1016/j.jns.2016.07.041
- Kortecaas R., Leenders K.L., van Oostrom J.C.H., et al. Blood-brain barrier dysfunction in parkinsonian midbrain in vivo // Annals of Neurology. 2005. Vol. 57, №2. P. 176-179. doi: 10.1002/ana.20369
- Bartels A.L., van Berckel B.N., Lubberink M., et al. Blood-brain barrier P-glycoprotein function is not impaired in early Parkinson's disease // Parkinsonism & Relative Disorders. 2008. Vol. 14, №6. P. 505-508. doi: 10.1016/j.parkreldis.2007.11.007
- Cannon J.R., Tapias V., Mee N.H., et al. A highly reproducible rotenone model of Parkinson's disease // Neurobiology of Disease. 2009. Vol. 34, №2. P. 279-290. doi: 10.1016/j.nbd.2009.01.016
- Begley D.J. ABC transporters and the blood-brain barrier // Current Pharmaceutical Design. 2004. Vol. 10, №12. P. 1295-1312. doi: 10.2174/1381612043384844
- Якушева Е.Н., Щулькин А.В., Попова Н.М. и др. Структура, функции гликопротеина-Р и его значение для рациональной фармакотерапии // Обзоры по клинической фармакологии и лекарственной терапии. 2014. Т. 12, №2. С. 3-11.