Исследование потенциала пептидного препарата Cемакс и его производного для коррекции патологических нарушений в животной модели болезни Альцгеймера

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

Болезнь Альцгеймера – одно из самых распространенных нейродегенеративных заболеваний настоящего времени, значимость которого все более возрастает по мере старения населения, была описана более 100 лет назад. За все время ее изучения не удалось подобрать средства, которые были терапевтически эффективными или существенно замедляли патологический процесс, будучи при этом достаточно безопасными. В этой связи значительное внимание обращено на разработку и применение пептидных препаратов, имеющих природное происхождение и не вызывающих побочных эффектов. В настоящей работе определено действие известного нейропротективного пептида Семакс и его производного на поведенческие характеристики и развитие амилоидоза у трансгенных мышей линии APPswe/PS1dE9/Blg, являющихся моделью болезни Альцгеймера. C использованием тестов «Открытое поле», «Распознавание нового объекта» и «Лабиринт Барнса» обнаружено улучшение когнитивных функций у мышей под действием как Семакса, так и его производного. Гистологическое исследование показало, что данные пептиды снижают число амилоидных включений в коре и гиппокампе головного мозга животных. Полученные результаты показывают перспективность использования Семакса и его производных для разработки методов лечения и коррекции болезни Альцгеймера.

Об авторах

Александра Игоревна Радченко

ФГАОУ ВО «Белгородский государственный национальный исследовательский университет»

Email: sandrinkaradchenko@gmail.com
Россия, Белгород, 308015

Елена Валерьевна Кузубова

ФГАОУ ВО «Белгородский государственный национальный исследовательский университет»

Email: 1015artek1015@mail.com
Россия, Белгород, 308015

Алина Александровна Апостол

ФГАОУ ВО «Белгородский государственный национальный исследовательский университет»

Email: alinakum835@gmail.com
Россия, Белгород, 308015

Владимир Александрович Митькевич

ФГБУН Институт молекулярной биологии имени В.А. Энгельгардта РАН

Email: mitkevich@gmail.com
Россия, Москва, 119991

Людмила Александровна Андреева

ФГБУ Национальный исследовательский центр «Курчатовский институт»

Email: andr-la.img@yandex.ru
Россия, Москва, 123182

Светлана Андреевна Лимборская

ФГБУ Национальный исследовательский центр «Курчатовский институт»

Email: limbor.img@yandex.ru
Россия, Москва, 123182

Юлия Владимировна Степенко

ФГАОУ ВО «Белгородский государственный национальный исследовательский университет»

Email: stepenko@bsu.edu.ru
Россия, Белгород, 308015

Вероника Сергеевна Шмигерева

ФГАОУ ВО «Белгородский государственный национальный исследовательский университет»

Email: belyaeva_v@bsuedu.ru
Россия, Белгород, 308015

Алексей Владимирович Солин

ФГАОУ ВО «Белгородский государственный национальный исследовательский университет»

Email: solin@bsuedu.ru
Россия, Белгород, 308015

Михаил Викторович Корокин

ФГАОУ ВО «Белгородский государственный национальный исследовательский университет»

Email: mkorokin@mail.ru
Россия, Белгород, 308015

Михаил Владимирович Покровский

ФГАОУ ВО «Белгородский государственный национальный исследовательский университет»

Email: pokrovskii@bsuedu.ru
Россия, Белгород, 308015

Николай Федорович Мясоедов

ФГБУ Национальный исследовательский центр «Курчатовский институт»

Email: Myasoedov-NF.img@yandex.ru
Россия, Москва, 123182

Александр Александрович Макаров

ФГБУН Институт молекулярной биологии имени В.А. Энгельгардта РАН

Автор, ответственный за переписку.
Email: aamakarov@eimb.ru
Россия, Москва, 119991

Список литературы

  1. Scheltens P, Blennow K, Breteler MMB, et al. Alzheimer’s Disease. Lancet. 2016;388:505-517. doi: 10.1016/S0140-6736(15)01124-1
  2. Kuhla A, Ruhlmann C, Lindner T, et al. APPswe/PS1dE9 mice with cortical amyloid pathology show a reduced NAA/Cr ratio without apparent brain atrophy: A MRS and MRI study. NeuroImage Clinical. 2017;15:581-586. doi: 10.1016/j.nicl.2017.06.009
  3. Konttinen H, Cabral-da-Silva MEC, Ohtonen S, et al. PSEN1ΔE9, APPswe, and APOE4 Confer Disparate Phenotypes in Human iPSC-Derived Microglia. Stem Cell Reports. 2019;13(4):669-683. doi: 10.1016/j.stemcr.2019.08.004
  4. Koroleva SV, Myasoedov NF. Semax – Universal Drug for Therapy and Research. Biology Bulletin. 2018;45(6):589-600. doi: 10.1134/S000233291806005X. EDN: BDOQJJ
  5. Cummings J, Lee G, Ritter A, et al. Alzheimer’s disease drug development pipeline: 2019. Transl Res Clin Interv. 2019;5:272-293. doi: 10.1016/j.trci.2019.05.008
  6. Bairamova SP, Petelin DS, Akhapkin RV, Kudryashov NV, Sorokina OY, Semin SA, Panfilova V, Volel BA. The endogenic neurosteroid system and its role in the pathogenesis and therapy of mental disorders. Research Results in Pharmacology. 2023;9(1):61-69. doi.org/10.18413/rrpharmacology.9.10015
  7. Khan S, Barve KH, Kumar MS. Recent Advancements in Pathogenesis, Diagnostics and Treatment of Alzheimer’s Disease. Curr Neuropharmacol. 2020;18(11):1106-1125. doi: 10.2174/1570159X18666200528142429
  8. Stepenko YV, Shmigerova VS, Kostina DA, Shcheblykina OV, Zhernakova NI, Solin AV, Koroleva NV, Markovskaya VA, Dudnikova OV, Bolgov AA. Study of the neuroprotective properties of the heteroreceptor EPOR/CD131 agonist of peptide structure in tau-proteinopathy modeling. Research Results in Pharmacology. 2024;10(2)41-47. doi: 10.18413/rrpharmacology.10.492
  9. Platt B, Drever B, Koss D, et al. Abnormal cognition, sleep, EEG and brain metabolism in a novel knock-in Alzheimer mouse, PLB1. PLoS. 2011;6:e27068. doi: 10.1371/journal.pone.0027068
  10. Lysikova EA, Kukharsky MS, Chaprov KD, et al. Behavioural impairments in mice of a novel FUS transgenic line recapitulate features of frontotemporal lobar degeneration. Genes Brain and Behavior. 2019;18:e12607. doi: 10.1111/gbb.12607
  11. Forest KH, Alfulaij N, Arora K, Taketa R, Sherrin T, Todorovic C, Lawrence JLM, Yoshikawa GT, Ng HL, Hruby VJ, Nichols RA. Protection against β-amyloid neurotoxicity by a non-toxic endogenous N-terminal β-amyloid fragment and its active hexapeptide core sequence. J Neurochem. 2018;144(2):201-217. doi: 10.1111/jnc.14257
  12. Kozin SA, Barykin EP, Mitkevich VA, et al. Anti-amyloid therapy of Alzheimer’s disease: Current state and prospects. Biochem. Mosc. 2018;83:1057-1067. doi: 10.1134/S0006297918090079
  13. Istrate AN, Tsvetkov PO, Mantsyzov AB, et al. NMR solution structure of rat aβ(1-16): toward understanding the mechanism of rats’ resistance to Alzheimer’s disease. Biophys J. 2012;102(1):136-143. doi: 10.1016/j.bpj.2011.11.4006
  14. Cummings J, Fox N. Defining Disease Modifying Therapy for Alzheimer’s Disease. J Prev Alzheimer’s Dis. 2017;4(2):109-115. doi: 10.14283/jpad.2017.12
  15. Sengupta A, Nilson N, Kayed R. The Role of Amyloid-β Oligomers in Toxicity, Propagation, and Immunotherapy. EBioMedicine. 2016;6:42-49. doi: 10.1016/j.ebiom.2016.03.035
  16. Lysikova EA, Kuzubova EV, Radchenko AI, Patrakhanov EA, Chaprov KD, Korokin MV, Deykin AV, Gudyrev OS, Pokrovskii MV. APPswe/PS1dE9/Blg Transgenic Mouse Line for Modeling Cerebral Amyloid Angiopathy in Alzheimer’s Disease. Mol Biol (Mosk.). 2023;57(1):85-94. doi: 10.31857/S0026898423010081. EDN: AXGEVN
  17. Ashmarin IP, Nezavibatko VN, Myasoedov NF, Kamensky AA, Grivennikov IA, Ponomareva-Stepnaya MA, Andreeva LA, Kaplan AY, Koshelev VB, Ryasina TV. Nootropic analogue of adrenocorticotropin 4-10 Semax (The experience of desing and investigation over 15 years). Neuroscience and Behavioral Physiology. 1997;47(2):420-430. EDN: MOXKPP
  18. Мясоедов НФ, Гривенников ИА. Нейропептиды и их аналоги в регуляции функций нервной системы млекопитающих, включая человека. От синтеза и изучения механизмов их действия до создания лекарственных средств нового поколения. Проблемы и перспективы молекулярной генетики. М.: Наука. 2004;2:195–236.
  19. Potaman VN, Antonova LV, Dubynin VA, Zaitzev DA, Kamensky AA, Myasoedov NF, Nezavibatko VN. Entry of the synthetic ACTH(4–10) analogue into the rat brain following intravenous injection. Neurosci Lett. 1991;127:133-136. doi.org/10.1016/0304-3940(91)90912-d
  20. Пономарева-Степная МА, Бахарев ВД, Незавибатько ВН, Андреева ЛА, Алфеева ЛЮ, Потаман ВН. Сравнительные исследования аналогов АКТГ(4–10) стимуляторов обучения и памяти. Хим.-фарм. ж. 1986;20(6):667-670.
  21. Levitskaya NG, Glazova NYu, Sebentsova EA, Andreeva LA, Myasoedov NF, Manchenko DM, Vilensky DA, Kamensky AA. Investigation of the Spectrum of Physiological Activities of the Heptapeptide Semax, an ACTH 4–10 Analogue. Neurochemical J. 2008;2(1-2):95-101. doi: 10.1134/S1819712408010182. EDN: LLKPDT
  22. Levitskaya NG, Sebentsova EA, Glazova NYu, Voskresenskaya OG, Andreeva LA, Alfeeva LYu, Kamenskii AA, Myasoedov NF. Study on the neurotropic activity of the products of Semax enzymatic degradation. Dokl. Biol. Sci. 2000;372(1-6):243-246. EDN: CDIQZA
  23. Patent RUS № 2384343/20.03.2010. Byul. № 8. Mjasoedov NF, Gavrilova SI, Kalyn JaB, Kolykhalov IV, Mikhajlova NM, Selezneva ND, Sokolova ON, Tiganov AS, Andreeva LA. Agent and method for prevention and treatment of the patients with Alzheimer’s disease. EDN: UQIOJW
  24. Ilina АR, Popovich IG, Ryzhak GА, Khavinson VKh. Prospects for use of short peptides in pharmacotherapeutic correction of Alzheimer’s disease. Adv Geront. 2024:37(1-2):10-20. doi: 10.34922/AE.2024.37.1-2.001. EDN: SPXNED
  25. Пономарева-Степная МА, Незавибатько ВН, Антонова ЛВ, Андреева ЛА, Алфеева ЛЮ, Потаман ВН, Каменский АА, Ашмарин ИП. Аналог АКТГ(4–10) стимулятор обучения пролонгированного действия. Хим.- фарм. ж. 1984;18(7):790-795.
  26. Ryzhak GА, Ilina АR. Prospects of using peptide drugs for the prevention and treatment of Alzheimer’s disease. Problems of Geroscience. 2024;4(8):223-226. doi: 10.37586/2949-4745-4-2024-223-226. EDN: RCJZKF
  27. Vyunova TV, Andreeva LA, Shevchenko KV, Myasoedov NF. An integrated approach to study the molecular aspects of regulatory peptides biological mechanism. J Labelled Comp Radiopharm. 2019;62(12):812-822. doi.org/10.1002/jlcr.3785
  28. Kozin SA, Makarov AA. The convergence of Alzheimer’s disease pathogenesis concepts. Mol Biol. (Moscow). 2019;53(6):1020-1028. doi: 10.1134/S0026898419060107. EDN: JAYLXH
  29. Barykin EP, Garifulina AI, Kruykova EV, Spirova EN, Anashkina AA, Adzhubei AA, Shelukhina IV, Kasheverov IE, Mitkevich VA, Kozin SA, Hollmann M, Tsetlin VI, Makarov AA. Isomerization of Asp7 in Beta-Amyloid Enhances Inhibition of the alpha7 Nicotinic Receptor and Promotes Neurotoxicity. Cells. 2019;8(8):771-787. doi: 10.3390/cells8080771

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Радченко А.И., Кузубова Е.В., Апостол А.А., Митькевич В.А., Андреева Л.А., Лимборская С.А., Степенко Ю.В., Шмигерева В.С., Солин А.В., Корокин М.В., Покровский М.В., Мясоедов Н.Ф., Макаров А.А., 2025

Creative Commons License
Эта статья доступна по лицензии Creative Commons Attribution 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».