Снижение количества фосфатактивируемой глутаминазы и глутаматдекарбоксилазы в мозге при болезни Альцгеймера

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.

фосфатактивированная глутаминаза, глутаматдекарбоксилаза, креатинкиназа, мозг, болезнь Альцгеймера, phosphate-activated glutaminase, glutamate decarboxylase, creatine kinase, brain, Alzheimer’s disease

1. Бокша И.С. Взаимосвязь нейронов и глиальных клеток через метаболизм глутамата в мозге здоровых и психически больных людей // Биохимия. - 2004. - № 69. - № 7. - С. 869-886

2. Бурбаева 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. 34-37

3. Бурбаева 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. 44-50

4. Бурбаева 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. 55-58

5. Akiyama 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. 353-358

6. Boissière 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. 767-774

7. Burbaeva 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. 1443-1451

8. Burbaeva 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. 607-615

9. Gluck 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- 1167

10. Haug 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. 169-176

11. Kvamme 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. 1341-1345

12. Perry 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. 247-265

13. Reinikainen 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. 101-116

14. Savushkina 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. 342

15. Schwab 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