Preview

Психиатрия

Расширенный поиск

Мозаичная анеуплоидия в клетках головного мозга при болезни Альцгеймера: мини-обзор

Полный текст:

Аннотация

Обоснование: в настоящее время связь между старением мозга и болезнью Альцгеймера (БА) является предметом дискуссий. Процессы, характерные для старения клеток и тканей, были многократно ассоциированы с патогенезом данного заболевания.Цель работы: рассмотреть последние данные, касающиеся частоты соматических хромосомных мутаций (низкопроцентная мозаичная анеуплоидия), затрагивающих аутосомы и половую хромосому X в префронтальной коре и гиппокампе головного мозга при БА. Научные обзоры Результаты: показано, что уровень анеуплоидии хромосомы Х в образцах БА приблизительно в два раза выше, чем в соответствующей по возрасту и полу контрольной группе. Обращая внимание на изменения уровня мозаичной анеуплоидии хромо- сомы Х в головном мозге, мы пришли к заключению о том, что соматические мутации (т.е. приобретенная или постзиготическая мозаичная анеуплоидия) могут вызывать негативные геномные изменения (вариации генома) в нервных клетках пациентов с БА. Возможно, эти соматические вариации генома связаны с патогенезом БА, ассоциированного с поздним возрастом нейро-дегенеративного расстройства. В контексте дискуссий о возможной взаимосвязи между старением мозга и нейродегенерацией, полученные данные позволяют предположить, что мозаичная анеуплоидия хромосомы Х может вносить значительный вклад в оба вышеупомянутых процесса.Заключение: таким образом, можно сделать вывод о том, что низкопроцентная мозаичная анеуплоидия в мозге является ранее неизвестным генетическим фактором, предрасполагающим к БА.

Об авторах

Юрий Борисович Юров
ФГБНУ «Научный центр психического здоровья»; Обособленное структурное подразделение «Научно-исследовательский институт клинический педиатрии имени академика Ю.Е. Вельтищева» ФГБОУ ВО РНИМУ им. Н.И. Пирогова Минздрава России; ФГБОУ ВО «Московский государственный психолого-педагогический университет»
Россия


Светлана Григорьевна Ворсанова
ФГБНУ «Научный центр психического здоровья»; Обособленное структурное подразделение «Научно-исследовательский институт клинический педиатрии имени академика Ю.Е. Вельтищева» ФГБОУ ВО РНИМУ им. Н.И. Пирогова Минздрава России; ФГБОУ ВО «Московский государственный психолого-педагогический университет»
Россия


Алексей Дмитриевич Колотий
ФГБНУ «Научный центр психического здоровья»; Обособленное структурное подразделение «Научно-исследовательский институт клинический педиатрии имени академика Ю.Е. Вельтищева» ФГБОУ ВО РНИМУ им. Н.И. Пирогова Минздрава России
Россия


Мария Александровна Зеленова
ФГБНУ «Научный центр психического здоровья»; Обособленное структурное подразделение «Научно-исследовательский институт клинический педиатрии имени академика Ю.Е. Вельтищева» ФГБОУ ВО РНИМУ им. Н.И. Пирогова Минздрава России; ФГБОУ ВО «Московский государственный психолого-педагогический университет»
Россия


Иван Юрьевич Юров
ФГБНУ «Научный центр психического здоровья»; Обособленное структурное подразделение «Научно-исследовательский институт клинический педиатрии имени академика Ю.Е. Вельтищева» ФГБОУ ВО РНИМУ им. Н.И. Пирогова Минздрава России; ФГБОУ ДПО «Российская медицинская академия последипломного образования»
Россия


Список литературы

1. Tanzi R.E. The genetics of Alzheimer disease. Cold Spring Harb. Perspect. Med. 2012;2. DOI:10.1101/cshperspect.a006296

2. Iourov I.Y., Vorsanova S.G., Yurov Y.B. Somatic cell ge- nomics of brain disorders: a new opportunity to clarify genetic-environmental interactions. Cytogenet. Genome. Res. 2013;139:181-188. DOI:10.1159/000347053

3. Herrup K. Reimagining Alzheimer’s disease - an age- based hypothesis. J. Neurosci. 2010;30:16755-16762. DOI:10.1523/JNEUROSCI.4521-10.2010

4. Iourov I.Y., Vorsanova S.G., Yurov Y.B. Chromosomal vari- ation in mammalian neuronal cells: known facts and at- tractive hypotheses. Int. Rev. Cytol. 2006;249:143-191. DOI:10.1016/s0074-7696(06)49003-3

5. Mosch B., Morawski M., Mittag A., Lenz D., Tarnok A., Ar- endt T. Aneuploidy and DNA replication in the normal human brain and Alzheimer’s disease. J. Neurosci. 2007;27:6859- 6867. DOI:10.1523/JNEUROSCI.0379-07.2007

6. Iourov I.Y., Vorsanova S.G., Liehr T., Yurov Y.B. Aneuploidy in the normal, Alzheimer’s disease and ataxia-telangiectasia brain: differential expression and pathological meaning. Neu- robiol. Dis. 2009;34:212-220. DOI:10.1016/j.nbd.2009.01.003

7. Arendt T., Mosch B., Morawski M. Neuronal aneuploi- dy in health and disease: a cytomic approach to under- stand the molecular individuality of neurons. Int. J. Mol. Sci. 2009;10:1609-1627. DOI:10.3390/ijms10041609

8. Yurov Y.B., Vorsanova S.G., Iourov I.Y. GIN‘n’CIN hypothe- sis of brain aging: deciphering the role of somatic genetic instabilities and neural aneuploidy during ontogeny. Mol. Cytogenet. 2009;2:23. DOI:10.1186/1755-8166-2-23

9. Yurov Y.B., Vorsanova S.G., Iourov I.Y. Ontogenetic variation of the human genome. Curr. Genomics. 2010;11:420-425. DOI:10.2174/138920210793175958

10. Fischer H.G., Morawski M., Brьckner M.K., Mittag A., Tar- nok A., Arendt T. Changes in neuronal DNA content variation in the human brain during aging. Aging. Cell. 2012;11:628- 633. DOI:10.1111/j.1474-9726.2012.00826.x

11. Iourov I.Y., Vorsanova S.G., Yurov Y.B. Genomic landscape of the Alzheimer’s disease brain: chromosome instabil- ity - aneuploidy, but not tetraploidy - mediates neu- rodegeneration. Neurodegener. Dis. 2011;8(1-2):35-37. DOI:10.1159/000315398

12. Arendt T. Cell cycle activation and aneuploid neurons in Alzheimer’s disease. Mol. Neurobiol. 2012;46:125-135. DOI:10.1007/s12035-012-8262-0

13. Iourov I.Y., Vorsanova S.G., Yurov Y.B. Interphase chromo- somes of the human brain: the biological and clinical mean- ing of neural aneuploidy. In Human Interphase Chromo- somes. Edited by: Yurov Y.B., Vorsanova S.G, Iourov I.Y. New York, Heidelberg, Dordrecht, London: Springer; 2013;53-83. DOI:10.1007/978-1-4614-6558-4_4

14. Russell L.M., Strike P., Browne C.E., Jacobs P.A. X chromosome loss and ageing. Cytogenet. Genome Res. 2007;116:181- 185. DOI:10.1159/000098184

15. Faggioli F., Wang T., Vijg J., Montagna C. Chromosome-specific accumulation of aneuploidy in the aging mouse brain. Hum. Mol. Genet. 2012;21:5246-5253. DOI:10.1093/hmg/dds375

16. Iourov I.Y., Vorsanova S.G., Yurov Y.B. Single cell genom- ics of the brain: focus on neuronal diversity and neuro- psychiatric diseases. Curr. Genomics. 2012;13:477-488. DOI:10.2174/138920212802510439

17. Potter H. Review and hypothesis: Alzheimer disease and Down syndrome - chromosome 21 nondisjunction may underlie both disorders. Am. J. Hum. Genet. 1991;48:1192-1200

18. Iourov I.Y., Vorsanova S.G., Yurov Y.B. Somatic genome vari- ations in health and disease. Curr. Genomics. 2010;11:387- 396. DOI:10.2174/138920210793176065

19. Arendt T., Brűckner M.K., Mosch B., Lősche A. Selective cell death of hyperploid neurons in Alzheimer’s disease. Am. J. Pathol. 2010;177:15-20. DOI:10.2353/ajpath.2010.090955

20. Iourov I.Y., Vorsanova S.G., Yurov Y.B. Chromosom- al mosaicism goes global. Mol. Cytogenet. 2008;1:26. DOI:10.1186/1755-8166-1-26

21. Iourov I.Y., Vorsanova S.G., Yurov Y.B. Molecular cytoge- netics and cytogenomics of brain diseases. Curr. Genomics. 2008;9:452-465. DOI:10.2174/138920208786241216

22. Bushman D.M., Chun J. The genomically mosaic brain: an- euploidy and more in neural diversity and disease. Semin. Cell. Dev. Biol. 2013;24:357-369. DOI:10.1016/j.sem- cdb.2013.02.003

23. Westra J.W., Barral S., Chun J. A reevaluation of tetra- ploidy in the Alzheimer’s disease brain. Neurodegener. Dis. 2009;6:221-229. DOI:10.1159/000236901

24. Iourov I.Y., Vorsanova S.G., Yurov Y.B. Intercellular ge- nomic (chromosomal) variations resulting in somatic mosaicism: mechanisms and consequences. Curr. Genom- ics. 2006;7:435-446. DOI:10.2174/138920206779116756

25. Yurov Y.B., Vorsanova S.G., Iourov I.Y. The DNA replica- tion stress hypothesis of Alzheimer’s disease. Sci. World J. 2011;11:2602-2612. DOI:10.1100/2011/625690

26. Iourov I.Y., Vorsanova S.G., Liehr T., Kolotii A.D., Yurov Y.B. Increased chromosome instability dramatically disrupts neural genome integrity and mediates cerebellar degeneration in the ataxia-telangiectasia brain. Hum. Mol. Genet. 2009;18:2656-2669. DOI:10.1093/hmg/ddp207

27. Yurov Y.B., Vorsanova S.G., Liehr T., Kolotii A.D., Iou- rov I.Y. X chromosome X chromosome aneuploidy in the Alzheimer’s disease brain. Mol. Cytogenet. 2014;7(1). DOI:10.1186/1755-8166-7-20

28. van den Bos H., Spierings D.C.J., Taudt A., Bakker B., Porubský D., Falconer E., Novoa C., Halsema N., Kazemier H.G., Hoekstra-Wakker K., Guryev V., den Dunnen W.F.A., Foijer F., Colomé-Tatché M., Boddeke H.W.G.M., Lansdorp P.M. Single-cell whole genome sequencing reveals no evidence for common aneuploidy in normal and Alzheimer’s disease neurons. Genome Biology. 2016;17:116. DOI:10.1186/s13059-016-0976-2


Для цитирования:


Юров Ю.Б., Ворсанова С.Г., Колотий А.Д., Зеленова М.А., Юров И.Ю. Мозаичная анеуплоидия в клетках головного мозга при болезни Альцгеймера: мини-обзор. Психиатрия. 2016;(72):49-54.

For citation:


., ., ., ., . . Psychiatry. 2016;(72):49-54. (In Russ.)

Просмотров: 32


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 1683-8319 (Print)