1. Научно-исследовательский институт биомедицинской химии имени В.Н. Ореховича, Москва, Россия 2. Научно-исследовательский институт биомедицинской химии имени В.Н. Ореховича, Москва, Россия; Научно-исследовательский институт фармакологии имени В.В. Закусова, Москва, Россия
Вызванный введением пестицида ротенона паркинсонизм у крыс — одна из наиболее адекватных моделей болезни Паркинсона (БП). Изатин (индолдион-2,3) — эндогенный регулятор, обнаруженный в организме млекопитающих и человека и обладающий широким спектром биологической активности благодаря большому набору изатин-связывающих белков, в том числе ассоциированных с нейродегенеративной патологией. Курсовое введение ротенона вызывало у крыс нарушения поведенческих реакций и изменения профиля и относительного содержания изатин-связывающих белков мозга. В данной работе исследовали отсроченное нейропротекторное влияние изатина (через 5 дней после завершения курсового введения ротенона) на поведенческие реакции и относительное содержание изатин-связывающих белков мозга крыс с индуцированным ротеноном экспериментальным паркинсонизмом. Хотя в этот период времени у крыс сохранялись нарушения локомоторных функций, данные протеомного анализа (профиль изатин-связывающих белков мозга и изменения их относительного содержания) отличались от результатов, полученных сразу после завершения курсового введения ротенона. При этом все изатин-связывающие белки, относительное содержание которых изменялось в данный период времени, в той или иной степени ассоциированы с нейродегенерацией (многие — с болезнями Паркинсона и Альцгеймера).
Бунеева О.А., Капица И.Г., Казиева Л.Ш., Вавилов Н.Э., Згода В.Г., Медведев А.Е. (2024) Нейропротекторное действие изатина в ротеноновой модели паркинсонизма у крыс: исследование отсроченных эффектов. Биомедицинская химия, 70(4), 231-239.
Бунеева О.А. и др. Нейропротекторное действие изатина в ротеноновой модели паркинсонизма у крыс: исследование отсроченных эффектов // Биомедицинская химия. - 2024. - Т. 70. -N 4. - С. 231-239.
Бунеева О.А. и др., "Нейропротекторное действие изатина в ротеноновой модели паркинсонизма у крыс: исследование отсроченных эффектов." Биомедицинская химия 70.4 (2024): 231-239.
Бунеева, О. А., Капица, И. Г., Казиева, Л. Ш., Вавилов, Н. Э., Згода, В. Г., Медведев, А. Е. (2024). Нейропротекторное действие изатина в ротеноновой модели паркинсонизма у крыс: исследование отсроченных эффектов. Биомедицинская химия, 70(4), 231-239.
Список литературы
Duty S., Jenner P. (2011) Animal models of Parkinson's disease: A source of novel treatments and clues to the cause of the disease. Br. J. Pharmacol., 164(4), 1357–1391. CrossRef Scholar google search
Fleming S.M., Zhu C., Fernagut P.O., Mehta A., Dicarlo C.D., Seaman R.L., Chesselet M.F. (2004) Behavioral and immunohistochemical effects of chronic intravenous and subcutaneous infusions of varying doses of rotenone. Exp. Neurol., 187(2), 418–429. CrossRef Scholar google search
Fleming S.M., Salcedo J., Fernagut P.O., Rockenstein E., Masliah E., Levine M.S., Chesselet M.F. (2004) Early and progressive sensorimotor anomalies in mice overexpressing wild-type human alpha-synuclein. J. Neurosci., 24(42), 9434–9440. CrossRef Scholar google search
Cannon J.R., Tapias V.M., Na H.M., Honick A.S., Drolet R.E., Greenamyre J.T. (2009) A highly reproducible rotenone model of Parkinson’s disease. Neurobiol. Dis., 34(2), 279–290. CrossRef Scholar google search
Капица И.Г., Казиева Л.Ш., Вавилов Н.Э., Згода В.Г., Копылов А.Т., Медведев А.Е., Бунеева О.А. (2023) Особенности поведенческих реакций и профиля изатин-связывающих белков мозга у крыс с индуцированным ротеноном экспериментальным паркинсонизмом. Биомедицинская химия, 69(1), 46–54. CrossRef Scholar google search
Бунеева О.А., Капица И.Г., Казиева Л.Ш., Вавилов Н.Э., Згода В.Г., Медведев А.Е. (2024) Отсроченное действие ротенона на относительное содержание изатин-связывающих белков мозга у крыс с экспериментальным паркинсонизмом. Биомедицинская химия, 70(1), 25–32. CrossRef Scholar google search
Medvedev A., Igosheva N., Crumeyrolle-Arias M., Glover V. (2005) Isatin: Role in stress and anxiety. Stress, 8(3), 175–183. CrossRef Scholar google search
Medvedev A., Buneeva O., Glover V. (2007) Biological targets for isatin and its analogues: Implications for therapy. Biologics, 1(2), 151–162. Scholar google search
Medvedev A., Buneeva O., Gnedenko O., Ershov P., Ivanov A. (2018) Isatin, an endogenous non-peptide biofactor: A review of its molecular targets, mechanisms of actions and their biomedical implications. Biofactors, 44, 95–108. CrossRef Scholar google search
Medvedev A., Buneeva O. (2022) Tryptophan metabolites as mediators of microbiota-gut-brain communication: Focus on isatin. Front. Behav. Neurosci., 16, 922274. CrossRef Scholar google search
Buneeva O., Gnedenko O., Zgoda V., Kopylov A., Glover V., Ivanov A., Medvedev A., Archakov A. (2010) Isatin binding proteins of rat and mouse brain: Proteomic identification and optical biosensor validation. Proteomics, 10, 23–37. CrossRef Scholar google search
Buneeva O., Kopylov A., Kapitsa I., Ivanova E., Zgoda V., Medvedev A. (2018) The effect of neurotoxin MPTP and neuroprotector isatin on the profile of ubiquitinated brain mitochondrial proteins. Cells, 7(8), 91. CrossRef Scholar google search
Бунеева О.А., Капица И.Г., Иванова Е.А., Копылов А.Т., Згода В.Г., Медведев А.Е. (2019) Изменение профиля изатин-связывающих белков мозга мышей при однократном введении нейропротекторной дозы изатина или депренила. Биомедицинская химия, 65(5), 407–417. CrossRef Scholar google search
Бунеева О.А., Капица И.Г., Казиева Л.Ш., Вавилов Н.Э., Згода В.Г., Медведев А.Е. (2023) Количественные изменения изатин-связывающих белков мозга у крыс с индуцированным ротеноном экспериментальным паркинсонизмом. Биомедицинская химия, 69(3), 188–192. CrossRef Scholar google search
Воронина Т.А., Середенин С.Б., Яркова М.А., Воронин М.В. (2012) Руководство по проведению доклинических исследований лекарственных средств, часть первая (Миронов А.Н. (ред.)), Гриф и К, Москва, 994 с. Scholar google search
Бунеева О.А., Капица И.Г., Згода В.Г., Медведев А.Е. (2023) Нейропротекторные эффекты изатина и афобазола сопровождаются увеличением уровня растворимого в Тритоне Х-100 альфа-синуклеина в мозге крыс с экспериментальным ротеноновым паркинсонизмом. Биомедицинская химия, 69(5), 290–299. CrossRef Scholar google search
Barinova K., Khomyakova E., Semenyuk P., Schmalhausen E., Muronetz V. (2018) Binding of alpha-synuclein to partially oxidized glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase induces subsequent inactivation of the enzyme. Arch. Biochem. Biophys., 642, 10–22. CrossRef Scholar google search
Gerszon J., Rodacka A. (2018) Oxidatively modified glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase in neurodegenerative processes and the role of low molecular weight compounds in counteracting its aggregation and nuclear translocation. Ageing Res. Rev., 48, 21–31. CrossRef Scholar google search
Zhao Y., Zhang M., Li H., Yang Y., Lu X., Yu J., Pan L. (2023) Aldo-keto reductase 1B: Much learned, much more to do. HLife, 2023, DOI: 10.1016/j.hlife.2023.12.002. CrossRef Scholar google search
Lewczuk P., Ermann N., Andreasson U., Schultheis C., Podhorna J., Spitzer P., Maler J.M., Kornhuber J., Blennow K., Zetterberg H. (2018) Plasma neurofilament light as a potential biomarker of neurodegeneration in Alzheimer's disease. Alzheimers Res. Ther., 10(1), 71. CrossRef Scholar google search
Song D.G., Kim Y.S., Jung B.C., Rhee K.J., Pan C.H. (2013) Parkin induces upregulation of 40S ribosomal protein SA and posttranslational modification of cytokeratins 8 and 18 in human cervical cancer cells. Appl. Biochem. Biotechnol., 171(7),1630–1638. CrossRef Scholar google search
Martinez V.J., Asico L.D., Jose P.A., Tiu A.C. (2020) Lipid rafts and dopamine receptor signaling. Int. J. Mol. Sci., 21(23), 8909. CrossRef Scholar google search
Zhang X., Zhou J.Y., Chin M.H., Schepmoes A.A., Petyuk V.A., Weitz K.K., Petritis B.O., Monroe M.E., Camp D.G., Wood S.A., Melega W.P., Bigelow D.J., Smith D.J., Qian W.J., Smith R.D. (2010) Region-specific protein abundance changes in the brain of MPTP-induced Parkinson's disease mouse model. J. Proteome Res., 9(3), 1496–1509. CrossRef Scholar google search
Song Q., Meng B., Xu H., Mao Z. (2020) The emerging roles of vacuolar-type ATPase-dependent lysosomal acidification in neurodegenerative diseases. Transl. Neurodegener., 9(1), 17. CrossRef Scholar google search
Chatterjee M., van Steenoven I., Huisman E., Oosterveld L., Berendse H., van der Flier W.M., del Campo M., Lemstra A.W., van de Berg W.D.J., Teunissen C.E. (2020) Contactin-1 is reduced in cerebrospinal fluid of Parkinson's disease patients and is present within Lewy bodies. Biomolecules, 10(8), 1177. CrossRef Scholar google search
Wang H., Sun C., Liang Y., Zhang H., Tan Y. (2013) Identification of regulatory relationships in Parkinson's disease. J. Mol. Neurosci., 51(1), 9–12. CrossRef Scholar google search
Stocker A.M., Chenn A. (2015) The role of adherens junctions in the developing neocortex. Cell Adh. Migr., 9(3), 167–174. CrossRef Scholar google search
Tretter L., Adam-Vizi V. (2000) Inhibition of Krebs cycle enzymes by hydrogen peroxide: A key role of [alpha]-ketoglutarate dehydrogenase in limiting NADH production under oxidative stress. J. Neurosci., 20(24), 8972–8979. CrossRef Scholar google search
Gibson G.E., Xu H., Chen H.L., Chen W., Denton T.T., Zhang S. (2015) Alpha-ketoglutarate dehydrogenase complex-dependent succinylation of proteins in neurons and neuronal cell lines. J. Neurochem., 134(1), 86–96. CrossRef Scholar google search
Hansen G.E., Gibson G.E. (2022) The α-ketoglutarate dehydrogenase complex as a hub of plasticity in neurodegeneration and regeneration. Int. J. Mol. Sci., 23(20), 12403. CrossRef Scholar google search
Gibson G.E., Park L.C., Sheu K.F., Blass J.P., Calingasan N.Y. (2000) The alpha-ketoglutarate dehydrogenase complex in neurodegeneration. Neurochem. Int., 36(2), 97–112. CrossRef Scholar google search
Chung D., Shum A., Caraveo G. (2020) GAP-43 and BASP1 in axon regeneration: implications for the treatment of neurodegenerative diseases. Front. Cell Dev. Biol., 8, 567537. CrossRef Scholar google search
Lim Y.W., James D., Huang J., Lee M. (2020) The emerging role of the RNA-binding protein SFPQ in neuronal function and neurodegeneration. Int. J. Mol. Sci., 21(19), 7151. CrossRef Scholar google search
Hogan A.L., Grima N., Fifita J.A., McCann E.P., Heng B., Fat S.C.M., Wu S., Maharjan R., Cain A.K., Henden L., Rayner S., Tarr I., Zhang K.Y., Zhao Q., Zhang Z.H., Wright A., Lee A., Morsch M., Yang S., Williams K.L., Blair I.P. (2021) Splicing factor proline and glutamine rich intron retention, reduced expression and aggregate formation are pathological features of amyotrophic lateral sclerosis. Neuropathol. Appl. Neurobiol., 47(7), 990–1003. CrossRef Scholar google search
Kobayashi T., Matsumine H., Matuda S., Mizuno Y. (1998) Association between the gene encoding the E2 subunit of the alpha-ketoglutarate dehydrogenase complex and Parkinson's disease. Ann. Neurol., 43(1), 120–123. CrossRef Scholar google search
Collins M.P., Forgac M. (2020) Regulation and function of V-ATPases in physiology and disease. Biochim. Biophys. Acta Biomembr., 1862(12), 183341. CrossRef Scholar google search
Buneeva O., Medvedev A. (2022) Atypical ubiquitination and Parkinson's disease. Int. J. Mol. Sci., 23(7), 3705. CrossRef Scholar google search
Morrow J.S., Stankewich M.C. (2021) The spread of spectrin in ataxia and neurodegenerative disease. J. Exp. Neurol., 2(3), 131–139. CrossRef Scholar google search
Maor G., Dubreuil R.R., Feany M.B. (2023) α-Synuclein promotes neuronal dysfunction and death by disrupting the binding of ankyrin to β-spectrin. J. Neurosci., 43(9), 1614–1626. CrossRef Scholar google search
Liu Y., Zhang Y., Zhu K., Chi S., Wang C., Xie A. (2020) Emerging role of sirtuin 2 in parkinson's disease. Front. Aging Neurosci., 11, 372. CrossRef Scholar google search
Wu Q.J., Zhang T.N., Chen H.H., Yu X.F., Lv J.L., Liu Y.Y., Liu Y.S., Zheng G., Zhao J.Q., Wei Y.F., Guo J.Y., Liu F.H., Chang Q., Zhang Y.X., Liu C.G., Zhao Y.H. (2022) The sirtuin family in health and disease. Signal Transduct. Target Ther., 7(1),402. CrossRef Scholar google search
Tang Y., Han L., Li S., Hu T., Xu Z., Fan Y., Liang X., Yu H., Wu J., Wang J. (2023) Plasma GFAP in Parkinson's disease with cognitive impairment and its potential to predict conversion to dementia. NPJ Parkinsons Dis., 9(1), 23. CrossRef Scholar google search
Bernstein B.W., Bamburg J.R. (2010) ADF/cofilin: A functional node in cell biology. Trends Cell Biol., 20(4), 187–195. CrossRef Scholar google search
Lapeña-Luzón T., Rodríguez L.R., Beltran-Beltran V., Benetó N., Pallardó F.V., Gonzalez-Cabo P. (2021) Cofilin and neurodegeneration: New functions for an old but gold protein. Brain Sci., 11(7), 954. CrossRef Scholar google search
Ben Zablah Y., Merovitch N., Jia Z. (2020) The role of ADF/cofilin in synaptic physiology and Alzheimer's disease. Front. Cell Dev. Biol., 8, 594998. CrossRef Scholar google search
Stefanizzi I., Cañete-Soler R. (2007) Coregulation of light neurofilament mRNA by poly(A)-binding protein and aldolase C: Implications for neurodegeneration. Brain Res., 1139, 15–28. CrossRef Scholar google search
Kingsbury A.E., Cooper M., Schapira A.H., Foster O.J. (2001) Metabolic enzyme expression in dopaminergic neurons in Parkinson's disease: An in situ hybridization study. Ann. Neurol., 50(2), 142–149. CrossRef Scholar google search
Vassilopoulos D., Jockers-Wretou E. (1987) Serum creatine kinase B levels in diseases of the central nervous system. Eur. Neurol., 27(2), 78–81. CrossRef Scholar google search
Xu J., Fu X., Pan M., Zhou X., Chen Z., Wang D., Zhang X., Chen Q., Li Y., Huang X., Liu G., Lu J., Liu Y., Hu Y., Pan S., Wang Q., Wang Q., Xu Y. (2019) Mitochondrial creatine kinase is decreased in the serum of idiopathic Parkinson's disease patients. Aging Dis., 10(3), 601–610. CrossRef Scholar google search
Katayama T., Sawada J., Takahashi K., Yahara O., Hasebe N. (2021) Meta-analysis of cerebrospinal fluid neuron-specific enolase levels in Alzheimer's disease, Parkinson's disease, dementia with Lewy bodies, and multiple system atrophy. Alzheimers Res. Ther., 13(1), 163. CrossRef Scholar google search
Медведев А.Е., Бунеева О.А., Копылов А.Т., Тихонова О.В., Медведева М.В., Неробкова Л.Н., Капица И.Г., Згода В.Г. (2017) Митохондриальный субпротеом Rpn10-связывающих белков мозга и его изменения, индуцированные нейротоксином МФТП и нейропротектором изатином. Биохимия, 82(3), 470–480. CrossRef Scholar google search
Бунеева О.А., Медведев А.Е. (2016) Роль атипичного убиквитинирования в клеточной регуляции. Биомедицинская химия, 62(5), 496–509. CrossRef Scholar google search
Бунеева О.А., Копылов А.Т., Тихонова О.В., Згода В.Г., Медведев А.Е., Арчаков А.И. (2012) Влияние аффинного сорбента на протеомное профилирование изатинсвязывающих белков мозга мыши. Биохимия, 77(11), 1584–1599. CrossRef Scholar google search
Бунеева О.А., Копылов А.Т., Гнеденко О.В., Медведева М.В., Капица И.Г., Иванова Е.А., Иванов А.С., Медведев А.Е. (2021) Изменение митохондриального субпротеома Rpn13-связывающихся белков мозга мыши под действием нейротоксина МФТП и нейропротектора изатина. Биомедицинская химия, 67(1), 51–65. CrossRef Scholar google search
Medvedev A., Kopylov A., Buneeva O., Kurbatov L., Tikhonova O., Ivanov A., Zgoda V. (2020) A neuroprotective dose of isatin causes multilevel changes involving the brain proteome: Prospects for further research. Int. J. Mol. Sci., 21(11), 4187. CrossRef Scholar google search
