Elevated Level of Small Extracellular Vesicles in the Serum of Patients with Depression, Epilepsy and Epilepsy with Depression

A. A. Yakovlev; Яковлев А. А.; T. A. Druzhkova; Дружкова Т. А.; A. Stefanovich; Стефанович А.; Yu. V. Moiseeva; Моисеева Ю. В.; N. A. Lazareva; Лазарева Н. А.; M. S. Zinchuk; Зинчук М. С.; F. K. Rider; Ридер Ф. К.; A. B. Guekht; Гехт А. Б.; N. V. Gulyaeva; Гуляева Н. В.

doi:10.31857/S1027813323040246

Повышенный уровень малых внеклеточных везикул в сыворотке крови больных депрессией, эпилепсией и эпилепсией с депрессией

Авторы: Яковлев А.А.¹^,2, Дружкова Т.А.², Стефанович А.³, Моисеева Ю.В.¹, Лазарева Н.А.¹, Зинчук М.С.², Ридер Ф.К.², Гехт А.Б.²^,4, Гуляева Н.В.¹^,2
Учреждения:
1. Институт высшей нервной деятельности и нейрофизиологии РАН
2. Научно-практический психоневрологический центр им. З.П. Соловьева ДЗМ
3. Первый Московский государственный медицинский университет имени И.М. Сеченова
4. Российский национальный исследовательский медицинский университет им. Н.И. Пирогова
Выпуск: Том 40, № 4 (2023)
Страницы: 381-395
Раздел: Клиническая нейрохимия
URL: https://journal-vniispk.ru/1027-8133/article/view/231943
DOI: https://doi.org/10.31857/S1027813323040246
EDN: https://elibrary.ru/OSXXQV
ID: 231943

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ
Доступ закрыт

Доступ предоставлен
Доступ закрыт

Только для подписчиков

Аннотация
Об авторах
Список литературы
Дополнительные файлы
Статистика

Аннотация

Свойства малых внеклеточных везикул (мВВ) и их состав в настоящее время изучены недостаточно, особенно в контексте психических расстройств. Для выяснения роли мВВ проведен количественный анализ мВВ в крови у больных фокальной эпилепсией, больных фокальной эпилепсией с депрессией, психогенными неэпилептическими приступами (ПНЭП) с депрессией, чистой депрессией и биполярным аффективным расстройством (БАР) с текущим депрессивным эпизодом. (ДЭ). Малые ВВ выделяли из сыворотки с помощью гель-фильтрации или преципитации ПЭГ, и оба метода показали очень похожие результаты. Во фракции мВВ определяли активность лизосомальных ферментов. Кроме того, были выделены и количественно охарактеризованы нейрональные мВВ. Концентрация мВВ в крови у пациентов с депрессией, фокальной эпилепсией или депрессией с фокальной эпилепсией была выше, чем у здоровых добровольцев. Не было обнаружено различий между пациентами и контрольной группой с точки зрения концентрации нейрональных мВВ. Еще одним выводом нашей работы является то, что мВВ в сыворотке больных содержат различные лизосомальные ферменты. Мы предполагаем, что концентрация мВВ в крови у больных с депрессией или эпилепсией выше за счет секреции мВВ иммунными клетками. Обнаружение мВВ в крови пациентов с депрессией и фокальной эпилепсией делает обоснованными будущие попытки использовать мВВ в качестве диагностических инструментов для этих расстройств.

Ключевые слова

внеклеточные везикулы, сыворотка крови, депрессивное расстройство, эпилепсия, динамическое светорассеяние

Список литературы

Thery C., Witwer K.W., Aikawa E., Alcaraz M.J., Anderson J.D., Andriantsitohaina R., Antoniou A., Arab T., Archer F., Atkin-Smith G.K. et al. // J. Extracell. Vesicles. 2018. V. 7. № 1. P. 1535750.
Kalluri R., LeBleu V.S. // Science. 2020. V. 367. № 6478. eaau6977.
Druzhkova T.A., Yakovlev A.A. // Neurochem. J. 2018. V. 12. № 3. P. 195–204.
Ardashirova N.S., Fedotova E.Y., Illarioshkin S.N. // Neurochem. J. 2020. V. 14. № 2. P. 127–132.
Ivanova M.V., Chekanova E.O., Belugin B.V., Tutykhina I.L., Dolzhikova I.V., Zakroishchikova I.V., Vasil’ev A.V., Zakharova M.N. // Neurochem. J. 2019. V. 13. № 3. P. 229–239.
Kapogiannis D., Mustapic M., Shardell M.D., Berkowitz S.T., Diehl T.C., Spangler R.D., Tran J., Lazaropoulos M.P., Chawla S., Gulyani S., Eitan E., An Y., Huang C.W., Oh E.S., Lyketsos C.G., Resnick S.M., Goetzl E.J., Ferrucci L. // JAMA Neurol. 2019. V. 76. № 11. P. 1340–1351.
Chung C.-C., Chan L., Chen J.-H., Bamodu O.A., Chiu H.-W., Hong C.-T. // FASEB J. 2021. V. 35. № 10. e21895.
Yakovlev A.A., Druzhkova T.A., Nikolaev R.V., Kuznetsova V.E., Gruzdev S.K., Guekht A.B., Gulyaeva N.V. // Neurochem. J. 2019. V. 13. № 4. P. 385–390.
Buschmann D., Kirchner B., Hermann S., Marte M., Wurmser C., Brandes F., Kotschote S., Bonin M., Steinlein O.K., Pfaffl M.W., Schelling G., Reithmair M. // J. Extracell. Vesicles. 2018. V. 7. № 1. P. 1481321.
Quesnel A., Broughton A., Karagiannis G.S., Filippou P.S. // Cancer Metastasis Rev. 2022. V. 41. № 4. 789–801.
Raimondi L., De Luca A., Amodio N., Manno M., Raccosta S., Taverna S., Bellavia D., Naselli F., Fontana S., Schillaci O., Giardino R., Fini M., Tassone P., Santoro A., De Leo G., Giavaresi G., Alessandro R. // Oncotarget. 2015. V. 6. № 15. P. 13772–13789.
Onufriev M.V., Yakovlev A.A., Lyzhin A.A., Stepanichev M.Y., Khaspekov L.G., Gulyaeva N.V. // Biochem. 2009. V. 74. № 3. P. 281–287.
Yakovlev A.A., Kvichansky A.A., Lyzhin A.A., Khaspekov L.G., Gulyaeva N.V. // Neurochem. J. 2013. V. 7. № 2. P. 111–120.
Scheffer I.E., Berkovic S., Capovilla G., Connolly M.B., French J., Guilhoto L., Hirsch E., Jain S., Mathern G.W., Moshe S.L., Nordli D.R., Perucca E., Tomson T., Wiebe S., Zhang Y.H., Zuberi S.M. // Epilepsia. 2017. V. 58. № 4. P. 512–521.
Zlobina M.V., Pervushina O.N. // Reflexio. 2018. V. 11. P. 83–98.
Beck A.T., Steer R.A., Ball R., Ranieri W.F. // J. Pers. Assess. 1996. V. 67. № 3. P. 588–597.
Mosolov S.N., Ushkalova A.V., Kostukova E.G., Shafarenko A.A., Alfimov P.V., Kostyukova A.B., Angst J. // J. Affect. Disord. 2014. V. 155. P. 90–95.
Angst J., Adolfsson R., Benazzi F., Gamma A., Hantouche E., Meyer T.D., Skeppar P., Vieta E., Scott J. // J. Affect. Disord. 2005. V. 88. № 2. P. 217–233.
Folstein M.F., Folstein S.E., McHugh P.R. // J. Psychiatr. Res. 1975. V. 12. № 3. P. 189–198.
Witwer K.W., Buzás E.I., Bemis L.T., Bora A., Lässer C., Lötvall J., Nolte-‘t Hoen E.N., Piper M.G., Sivaraman S., Skog J., Théry C., Wauben M.H., Hochberg F. // J. Extracell. Vesicles. 2013. V. 2. № 1. P. 20360.
Gamez-Valero A., Monguio-Tortajada M., Carreras-Planella L., Marcel-la F., Beyer K., Borras F.E. // Sci. Rep. 2016. V. 6. P. 33641.
Rider M.A., Hurwitz S.N., Meckes D.G. // Sci. Rep. 2016. V. 6. P. 23978.
Osteikoetxea X., Balogh A., Szabo-Taylor K., Nemeth A., Szabo T.G., Paloczi K., Sodar B., Kittel A., Gyorgy B., Pallinger E., Matko J., Buzas E.I. // PLoS One. 2015. V. 10. № 3. e0121184.
Goetzl E.J., Boxer A., Schwartz J.B., Abner E.L., Petersen R.C., Miller B.L., Kapogiannis D. // Neurology. 2015. V. 85. № 1. P. 40–47.
Schiera G., Di Liegro C.M., Di Liegro I. // Int. J. Mol. Sci. 2019. V. 21. № 1. 266.
Yakovlev A.A., Lyzhin A.A., Aleksandrova O.P., Khaspekov L.G., Gulyaeva N.V. // Biochem. Suppl. Ser. B Biomed. Chem. 2020. V. 14. № 1. P. 1–5.
Giricz Z., Varga Z.V, Baranyai T., Sipos P., Paloczi K., Kittel A., Buzas E.I., Ferdinandy P. // J. Mol. Cell. Cardiol. 2014. V. 68. P. 75–78.
Hoshino A., Costa-Silva B., Shen T.L., Rodrigues G., Hashimoto A., Tesic Mark M., Molina H., Kohsaka S., Di Giannatale A., Ceder S., Singh S., Williams C., Soplop N., Uryu K., Pharmer L., King T., Bojmar L., Davies A.E., Ararso Y., Zhang T., Zhang H., Hernandez J., Weiss J.M., Dumont-Cole V.D., Kramer K., Wexler L.H., Narendran A., Schwartz G.K., Healey J.H., Sandstrom P., Jørgen Labori K., Kure E.H., Grandgenett P.M., Hollingsworth M.A., De Sousa M., Kaur S., Jain M., Mallya K., Batra S.K., Jarnagin W.R., Brady M.S., Fodstad O., Muller V., Pantel K., Minn A.J., Bissell M.J., Garcia B.A., Kang Y., Rajasekhar V.K., Ghajar C.M., Matei I., Peinado H., Bromberg J., Lyden D. // Nature. 2015. V. 527. № 7578. P. 329–335.
Gomez-Molina C., Sandoval M., Henzi R., Ramirez J.P., Varas-Godoy M., Luarte A., Lafourcade C.A., Lopez-Verrilli A., Smalla K.H., Kaehne T., Wyneken U. // Int. J. Neuropsychopharmacol. 2019. V. 22. № 3. P. 232–246.
Gulyaeva N.V. // Biochemistry-Moscow. 2019. V. 84. № 11. P. 1306–1328.
Saeedi S., Israel S., Nagy C., Turecki G. // Transl. Psychiatry. 2019. V. 9. № 1. P. 122.
Ceylan D., Tufekci K.U., Keskinoglu P., Genc S., Özerdem A. // J. Affect. Disord. 2020. V. 262. P. 99–107.
Fries G.R., Lima C.N.C., Valvassori S.S., Zunta-Soares G., Soares J.C., Quevedo J. // J. Affect. Disord. 2019. V. 255. P. 10–14.
Kapogiannis D., Dobrowolny H., Tran J., Mustapic M., Frodl T., Meyer-Lotz G., Schiltz K., Schanze D., Rietschel M., Bernstein H.G., Steiner J. // Eur. Psychiatry. 2019. V. 62. P. 124–129.
Amoah S.K., Rodriguez B.A., Logothetis C.N., Chander P., Sellgren C.M., Weick J.P., Sheridan S.D., Jantzie L.L., Webster M.J., Mellios N. // Neuropsychopharmacology. 2020. V. 45. № 4. P. 656–665.
Goetzl E.J., Srihari V.H., Guloksuz S., Ferrara M., Tek C., Heninger G.R. // FASEB J. 2021. V. 35. № 2. e21339.
Ke F., Xu J.X., Chen X.X., Gao X.R., Huang L.L., Du A.Q., Jiang C., Ge J.F. // J. Affect. Disord. 2020. V. 274. P. 144–158.
Kuwano N., Kato T.A., Mitsuhashi M., Sato-Kasai M., Shimokawa N., Hayakawa K., Ohgidani M., Sagata N., Kubo H., Sakurai T., Kanba S. // J. Affect. Disord. 2018. V. 240. P. 88–98.
Nasca C., Dobbin J., Bigio B., Watson K., de Angelis P., Kautz M., Cochran A., Mathe A.A., Kocsis J.H., Lee F.S., Murrough J.W., McEwen B.S., Rasgon N. // Mol. Psychiatry. 2021. V. 26. № 9. P. 5140–5149.
Fruhbeis C., Frohlich D., Kuo W.P., Kramer-Albers E.M. // Front. Cell. Neurosci. 2013. V. 7. P. 182.
Brites D., Fernandes A. // Front. Cell. Neurosci. 2015. V. 9. 476.
Zhang Y., Zhao Y., Tian C., Wang J., Li W., Zhong C. // Eur. J. Psychiatry. 2018. V. 32. № 3. P. 105–112.
Hulsmans M., Holvoet P. // Cardiovasc. Res. 2013. V. 100. № 1. P. 7–18.
Lin Z.J., Gu Y.X., Zhou R.J., Wang M.L., Guo Y., Chen Y.Y., Ma J.H., Xiao F., Wang X.F., Tian X. // Front. Neurosci. 2020. V. 14. P. 737.
Gao X.Y., Mian G., Liu J., Zhu Y.M., Cui Y., Shu S.J., Gou H.Y., Sun F.X., Qi S.H., Sun J.H. // J. Cell. Mol. Med. 2020. V. 24. № 22. P. 12980–12993.
van Niel G., D’Angelo G., Raposo G. // Nat. Rev. Mol. Cell Biol. 2018. V. 19. № 4. P. 213–228.
Skryabin G.O., Komelkov A.V., Savelyeva E.E., Tchevkina E.M. // Biochem. 2020. V. 85. № 2. P. 177–191.
Tan C.F., Teo H.S., Park J.E., Dutta B., Tse S.W., Leow M.K.S., Wahli W., Sze S.K. // Cells. 2020. V. 9. № 5. P. 1320.
Bijnsdorp I.V., Maxouri O., Kardar A., Schelfhorst T., Piersma S.R., Pham T.V., Vis A., van Moorselaar R.J., Jimenez C.R. // J. Extracell. Vesicles. 2017. V. 6. P. 1313091.
Ciferri S., Emiliani C., Guglielmini G., Orlacchio A., Nenci G.G., Gresele P. // Thromb. Haemost. 2000. V. 83. № 1. P. 157–164.
Kormelink T.G., Arkesteijn G.J.A., van de Lest C.H.A., Geerts W.J.C., Goerdayal S.S., Altelaar M.A.F., Redegeld F.A., Nolte-’t Hoen E.N.M., Wauben M.H.M. // J. Immunol. 2016. V. 197. № 8. P. 3382–3392.
Yakovlev A.A., Gulyaeva N.V. // Biochem. 2015. V. 80. № 2. P. 163–171.
Jaiswal J.K., Andrews N.W., Simon S.M. // J. Cell Biol. 2002. V. 159. № 4. P. 625–635.
Min S.H., Suzuki A., Stalker T.J., Zhao L., Wang Y.H., McKennan C., Riese M.J., Guzman J.F., Zhang S.H., Lian L.R., Joshi R., Meng R.H., Seeholzer S.H., Choi J.K., Koretzky G., Marks M.S., Abrams C.S. // Nat. Commun. 2014. V. 5. P. 4691.
Hessvik N.P., Verbye A., Brech A., Torgersen M.L., Jakobsen I.S., Sandvig K., Llorente A. // Cell. Mol. Life Sci. 2016. V. 73. № 24. P. 4717–4737.
Yang Y., Qin M.L., Bao P.H., Xu W.C., Xu J. // PLoS One. 2017. V. 12. № 7. e0180892.
Medina D.L., Fraldi A., Bouche V., Annunziata F., Mansueto G., Spampanato C., Puri C., Pignata A., Martina J.A., Sardiello M., Palmieri M., Polishchuk R., Puertollano R., Ballabio A. // Dev. Cell. 2011. V. 21. № 3. P. 421–430.
Buratta S., Tancini B., Sagini K., Delo F., Chiaradia E., Urbanelli L., Emiliani C. // Int. J. Mol. Sci. 2020. V. 21. № 7. P. 2576.
Machado E., White-Gilbertson S., van de Vlekkert D., Janke L., Moshiach S., Campos Y., Finkelstein D., Gomero E., Mosca R., Qiu X.H., Morton C.L., Annunziata I., d’Azzo A. // Sci. Adv. 2015. V. 1. № 11. e1500603.
Kim M.S., Muallem S., Kim S.H., Kwon K.B. // Biochem. Biophys. Res. Commun. 2019. V. 510. № 3. P. 409–415.
Miao Y.X., Li G.J., Zhang X.L., Xu H.X., Abraham S.N. // Cell. 2015. V. 161. № 6. P. 1306–1319.
Basisty N., Kale A., Jeon O.H., Kuehnemann C., Payne T., Rao C., Holtz A., Shah S., Sharma V., Ferrucci L., Campisi J., Schilling B. // Plos Biol. 2020. V. 18. № 1. e3000599.
Yadati T., Houben T., Bitorina A., Shiri-Sverdlov R. // Cells. 2020. V. 9. № 7. P. 1679.
Hoppe G., O’Neil J., Hoff H.F., Sears J. // Biochim. Biophys. Acta-Molecular Basis Dis. 2004. V. 1689. № 1. P. 33–41.
Deng D., Jiang N., Hao S.J., Sun H., Zhang G.J. // Biochim. Biophys. Acta-Biomembranes. 2009. V. 1788. № 2. P. 470–476.
Boya P., Kroemer G. // Oncogene. 2008. V. 27. № 50. P. 6434–6451.
Raposo G., Stoorvogel W. // J. Cell Biol. 2013. V. 200. № 4. P. 373–383.
Settembre C., Fraldi A., Medina D.L., Ballabio A. // Nat. Rev. Mol. Cell Biol. 2013. V. 14. № 5. P. 283–296.
Maxfield F.R., McGraw T.E. // Nat. Rev. Mol. Cell Biol. 2004. V. 5. № 2. P. 121–132.