psychiatryПСИХИАТРИЯPsychiatry (Moscow) (Psikhiatriya)1683-83192618-6667FSBSI “The Mental Health Research Centre”; LLC «Publisher «MIA»10.30629/2618-6667-2015-66-17-21psychiatry-26Research ArticleВОПРОСЫ КЛИНИЧЕСКОЙ И БИОЛОГИЧЕСКОЙ ПСИХИАТРИИСнижение количества фосфатактивируемой глутаминазы и глутаматдекарбоксилазы в мозге при болезни АльцгеймераТерешкинаЕлена Борисовнаneurochem06@mail.ruСавушкинаОльга Константиновнаneurochem06@mail.ru. osavushkina1@rambler.ruПрохороваТатьяна Андреевнаneurochem06@mail.ruВоробьеваЕлена Анатольевнаneurochem06@mail.ruБокшаИрина Сергеевнаneurochem06@mail.ruБурбаеваГульнур Шингожиевнаneurochem06@mail.ruФГБНУ «Научный центр психического здоровья», МоскваRussian Federation201528062015021721Copyright © Терешкина Е.Б., Савушкина О.К., Прохорова Т.А., Воробьева Е.А., Бокша И.С., Бурбаева Г.Ш., 20152015Терешкина Е.Б., Савушкина О.К., Прохорова Т.А., Воробьева Е.А., Бокша И.С., Бурбаева Г.Ш.Терешкина Е.Б., Савушкина О.К., Прохорова Т.А., Воробьева Е.А., Бокша И.С., Бурбаева Г.Ш.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.journalpsychiatry.com/jour/article/view/26

Цель исследования. Оценить нарушение глутаматного метаболизма при БА во время изучения уровня фосфатактивированой глутаминазы (ФАГ), изоферментов глутаматдекарбоксилазы (ГДК65/67) и мозговой изоформы креатинкиназы (КФК BB) в мозжечке человека с болезнью Альцгеймера (БА) при сравнении с контрольными образцами.Материал и методы. Образцы, полученные после вскрытия (по 13 случаев в каждой группе), замораживали и хранили при-80 °С. Группы сопоставимы по полу, возрасту, причине смерти. Экстракты мозжечка были получены удалением ядерной фракции центрифугированием и добавлением к полученным супернатантам детергента - додецилсульфата натрия (SDS). Относительные количества этих ферментов определяли с помощью SDS-ПААГ-электрофореза с последующим Вестерн-иммуноблоттингом с хемилюминесцентным усилением сигнала.Результаты. Большинство образцов из группы БА содержали меньшее количество ФАГ по сравнению с контрольными образцами, U-тест Манна-Уитни показал значимое различие между группами ( р = 0,004). Различия между группами для ГДК тоже статистически достоверны: для ГДК67 p = 0,00004, для ГДК65 p = 0,0002. Достоверной корреляции между уровнями ГДК65 и ГДК67 не наблюдалось ни в контрольной группе, ни в группе БА. Что касается КФК ВВ, то ее уровень также снижен по сравнению с контрольной группой ( р = 0,0023).Заключение. Снижение уровня этих ферментов в мозжечке при БА предполагает значительное изменение глутаматного, ГАМК- и энергетического обмена в этой области мозга, который, по-видимому, вовлечен в патогенез БА.

The aim of study. To present results of original comparative study on levels of phosphate-activated glutaminase (PAG) and glutamic acid decarboxylase isoenzymes (GAD65/67) and brain isoform creatine kinase (CK BB) in autopsied cerebellum samples from AD patients and matched controls (13 cases in each group).Material and methods. Samples obtained after autopsy were frozen and stored at -80 °C. The groups are matched by sex, age, postmortem interval and cause of death. Protein extracts from cerebellum tissues were obtained after removing of nuclei and cell debris by centrifugation and treatment of the obtained fractions with detergent (SDS). Relative amounts of these enzymes were determined using SDS-PAAG-electrophoresis with the following semi-quantitative ECL-Western-immunoblotting with chemiluminescence detection.Results. The majority of samples from the AD group contained less amount of PAG in comparison with control samples, the Mann Whitney U-test demonstrated a significant between-group difference ( p = 0,004). Differences between groups in GADlevels were also statistically significant: for GAD67 p = 0,00004, for GDK65 p = 0,0002. Significant correlation between the levels of the both enzymes was not observed in the control group such as in AD group. As for CK BB it was also decreased in AD compared to controls ( p = 0,0023).Conclusions. Decreased levels of these enzymes in AD cerebellum suggest significantly impaired glutamate, GABA and energy metabolism in this brain region, which apparently involved in AD pathogenesis.

фосфатактивированная глутаминазаглутаматдекарбоксилазакреатинкиназамозгболезнь Альцгеймераphosphate-activated glutaminaseglutamate decarboxylasecreatine kinasebrainAlzheimer’s diseaseReferencesБокша И.С. Взаимосвязь нейронов и глиальных клеток через метаболизм глутамата в мозге здоровых и психически больных людей // Биохимия. - 2004. - № 69. - № 7. - С. 869-886Бокша И.С. Взаимосвязь нейронов и глиальных клеток через метаболизм глутамата в мозге здоровых и психически больных людей // Биохимия. - 2004. - № 69. - № 7. - С. 869-886Бурбаева Г.Ш., Бокша И.С., Турищева М.С. и др. Нарушение метаболизма глутамата в мозге при психической патологии (болезни Альцгеймера и шизофрении) // Вестник РАМН. - 2001. - № 7. - С. 34-37Бурбаева Г.Ш., Бокша И.С., Турищева М.С. и др. Нарушение метаболизма глутамата в мозге при психической патологии (болезни Альцгеймера и шизофрении) // Вестник РАМН. - 2001. - № 7. - С. 34-37Бурбаева Г.Ш., Бокша И.С., Терешкина Е.Б. и др. Комплексная нейрохимическая оценка мозговых белков в норме и при шизофрении // Журнал неврологии и психиатрии им. С.С. Корсакова. - 2008. - Т. 108. - № 2. - С. 44-50Бурбаева Г.Ш., Бокша И.С., Терешкина Е.Б. и др. Комплексная нейрохимическая оценка мозговых белков в норме и при шизофрении // Журнал неврологии и психиатрии им. С.С. Корсакова. - 2008. - Т. 108. - № 2. - С. 44-50Бурбаева Г.Ш., Бокша И.С., Савушкина О.К. и др. Активность цитохром с-оксидазы и количество белка, подобного глутаминсинтетазе, в тромбоцитах при синдроме мягкого когнитивного снижения // Журнал неврологии и психиатрии им. С.С. Корсакова. - 2012. - Т. 112. - № 2. - С. 55-58Бурбаева Г.Ш., Бокша И.С., Савушкина О.К. и др. Активность цитохром с-оксидазы и количество белка, подобного глутаминсинтетазе, в тромбоцитах при синдроме мягкого когнитивного снижения // Журнал неврологии и психиатрии им. С.С. Корсакова. - 2012. - Т. 112. - № 2. - С. 55-58Akiyama H., McGeer P.L., Itagaki S. et al. Loss of glutami- nase-positive cortical neurons in Alzheimer’s disease // Neu- rochem. Res. - 1989. - Vol. 14. - № 4. - P. 353-358Akiyama H., McGeer P.L., Itagaki S. et al. Loss of glutami- nase-positive cortical neurons in Alzheimer’s disease // Neu- rochem. Res. - 1989. - Vol. 14. - № 4. - P. 353-358Boissière F., Faucheux B., Duyckaerts C. et al. Striatal expres- sion of glutamic acid decarboxylase gene in Alzheimer’s disease // J. Neurochem. - 1998. - Vol. 71. - № 2. - P. 767-774Boissière F., Faucheux B., Duyckaerts C. et al. Striatal expres- sion of glutamic acid decarboxylase gene in Alzheimer’s disease // J. Neurochem. - 1998. - Vol. 71. - № 2. - P. 767-774Burbaeva G.Sh., Boksha I.S., Tereshkina E.B. et al. Glutamate metabolizing enzymes in prefrontal cortex of Alzheimer’s disease patients // Neurochem. Res. - 2005. - Vol. 30. - № 11. - P. 1443-1451Burbaeva G.Sh., Boksha I.S., Tereshkina E.B. et al. Glutamate metabolizing enzymes in prefrontal cortex of Alzheimer’s disease patients // Neurochem. Res. - 2005. - Vol. 30. - № 11. - P. 1443-1451Burbaeva G.Sh., Boksha I.S., Tereshkina E.B. et al. Glutamate and GABA-metabolizing enzymes in post-mortem cerebellum in Alzheimer’s disease: phosphate-activated glutaminase and glutamic acid decarboxylase // Cerebellum. - 2014. - Vol. 13. - № 5. - Р. 607-615Burbaeva G.Sh., Boksha I.S., Tereshkina E.B. et al. Glutamate and GABA-metabolizing enzymes in post-mortem cerebellum in Alzheimer’s disease: phosphate-activated glutaminase and glutamic acid decarboxylase // Cerebellum. - 2014. - Vol. 13. - № 5. - Р. 607-615Gluck M.R., Thomas R.G., Davis K.L., Haroutunian V. Implica- tions for altered glutamate and GABA metabolism in the dor- solateral prefrontal cortex of aged schizophrenic patients // Am. J. Psychiatry. - 2002. - Vol. 159. - № 7. - P. 1165- 1167Gluck M.R., Thomas R.G., Davis K.L., Haroutunian V. Implica- tions for altered glutamate and GABA metabolism in the dor- solateral prefrontal cortex of aged schizophrenic patients // Am. J. Psychiatry. - 2002. - Vol. 159. - № 7. - P. 1165- 1167Haug L.S., Ostvold A.C., Cowburn R.F. et al. Decreased inositol (1, 4, 5)-trisphosphate receptorlevels in Alzheimer’s disease cerebral cortex: selectivity of changes and possible corre- lation to pathological severity // Neurodegeneration. - 1996. - Vol. 5. - № 2. - P. 169-176Haug L.S., Ostvold A.C., Cowburn R.F. et al. Decreased inositol (1, 4, 5)-trisphosphate receptorlevels in Alzheimer’s disease cerebral cortex: selectivity of changes and possible corre- lation to pathological severity // Neurodegeneration. - 1996. - Vol. 5. - № 2. - P. 169-176Kvamme E., Nissen-Meyer L.S., Roberg B.A. et al. Novel form of phosphate activated glutaminase in cultured astrocytes and human neuroblastoma cells, PAG in brain pathology and localization in the mitochondria // Neurochem. Res. - 2008. - Vol. 33. - № 7. - P. 1341-1345Kvamme E., Nissen-Meyer L.S., Roberg B.A. et al. Novel form of phosphate activated glutaminase in cultured astrocytes and human neuroblastoma cells, PAG in brain pathology and localization in the mitochondria // Neurochem. Res. - 2008. - Vol. 33. - № 7. - P. 1341-1345Perry E.K., Gibson P.H., Blessed G. et al. Neurotransmitter en- zyme abnormalities in senile dementia. Choline acetyltrans- ferase and glutamic acid decarboxylase activities in nec- ropsy brain tissue // J. Neurol. Sci. - 1977. - Vol. 34. - № 2. - P. 247-265Perry E.K., Gibson P.H., Blessed G. et al. Neurotransmitter en- zyme abnormalities in senile dementia. Choline acetyltrans- ferase and glutamic acid decarboxylase activities in nec- ropsy brain tissue // J. Neurol. Sci. - 1977. - Vol. 34. - № 2. - P. 247-265Reinikainen K.J., Paljärvi L., Huuskonen M. et al. A post-mor- tem study of noradrenergic, serotonergic and GABAergic neurons in Alzheimer’s disease // J. Neurol. Sci. - 1988. - Vol. 84. - № 1. - P. 101-116Reinikainen K.J., Paljärvi L., Huuskonen M. et al. A post-mor- tem study of noradrenergic, serotonergic and GABAergic neurons in Alzheimer’s disease // J. Neurol. Sci. - 1988. - Vol. 84. - № 1. - P. 101-116Savushkina O.K., Boksha I.S., Burbaeva G.Sh. // In: Creatine kinase and brain energy metabolism: Function and disease / Eds. T. Kekelidze, D. Holtzman. - NATO Science Series I: Life and Behavioural Sciences. IOS Press, 2003. - Р. 342Savushkina O.K., Boksha I.S., Burbaeva G.Sh. // In: Creatine kinase and brain energy metabolism: Function and disease / Eds. T. Kekelidze, D. Holtzman. - NATO Science Series I: Life and Behavioural Sciences. IOS Press, 2003. - Р. 342Schwab C., Yu S., Wong W. et al. GAD65, GAD67, and GABAT immunostaining in human brain and apparent GAD65 loss in Alzheimer’s disease // J. Alzheimer’s Dis. - 2013. - Vol. 33. - № 4. - P. 1073-1088Schwab C., Yu S., Wong W. et al. GAD65, GAD67, and GABAT immunostaining in human brain and apparent GAD65 loss in Alzheimer’s disease // J. Alzheimer’s Dis. - 2013. - Vol. 33. - № 4. - P. 1073-1088

The authors declare that there are no conflicts of interest present.