Задержка созревания мозга в ранний постнатальный период как предпосылка развития болезни Альцгеймера

КАРТОЧКА ПРОЕКТА ФУНДАМЕНТАЛЬНЫХ И ПОИСКОВЫХ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ,
ПОДДЕРЖАННОГО РОССИЙСКИМ НАУЧНЫМ ФОНДОМ

Информация подготовлена на основании данных из Информационно-аналитической системы РНФ, содержательная часть представлена в авторской редакции. Все права принадлежат авторам, использование или перепечатка материалов допустима только с предварительного согласия авторов.

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

Номер проекта 19-15-00044

НазваниеЗадержка созревания мозга в ранний постнатальный период как предпосылка развития болезни Альцгеймера

Руководитель Колосова Наталия Гориславовна, Доктор биологических наук

Организация финансирования, регион Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Федеральный исследовательский центр Институт цитологии и генетики Сибирского отделения Российской академии наук" , Новосибирская обл

Конкурс №35 - Конкурс 2019 года «Проведение фундаментальных научных исследований и поисковых научных исследований отдельными научными группами»

Область знания, основной код классификатора 05 - Фундаментальные исследования для медицины; 05-401 - Молекулярная и клеточная медицина

Ключевые слова Болезнь Альцгеймера, молекулярно-генетические предпосылки, патогенез, нейрогенез, модель, преждевременно стареющие крысы OXYS

Код ГРНТИ34.03.27 34.15.65

ИНФОРМАЦИЯ ИЗ ЗАЯВКИ

Аннотация
Возраст - наиболее значимый фактор риска спорадической формы болезни Альцгеймера (> 95% случаев заболевания, далее - БА) – самой распространенной сенильной деменции, при которой первые признаки когнитивных нарушений проявляются в возрасте старше 65 лет на фоне необратимых нейродегенеративных изменений, развивающихся в течение многих лет бессимптомно. Заболеваемость БА катастрофически растет на фоне увеличения продолжительности жизни, что диктует необходимость поиска путей подавления ее развития на самых ранних этапах. Как критический для запуска патологических процессов период все чаще рассматривается средний возраст, но вопрос о том, когда начинает развиваться БА и что этому способствует, остается открытым. Только недавно исследователи обратили внимание на то, что уже в ранний постнатальный период жизни, когда завершается развитие мозга, могут формироваться предпосылки к снижению когнитивных способностей в более позднем возрасте и ускоренному старению - основному фактору риска развития БА. Настоящий проект направлен на исследование особенностей завершения созревания мозга в постнатальный период на фоне дисфункции митохондрий как возможной предпосылки развития спорадической формы БА. В последние годы получены убедительные доказательства справедливости гипотезы «митохондриального каскада» (Swerdlow, Kahn, 2004), согласно которой в основе патогенеза спорадической формы БА лежит развивающаяся с возрастом дисфункция митохондрий. Наши исследования на крысах OXYS – уникальной модели спорадической формы БА - с одной стороны, подтвердили справедливость митохондриальной гипотезы, с другой – позволили поставить вопрос о том, что генетически детерминированные структурно-функциональные изменения митохондрий могут влиять на процесс созревания мозга в ранний постнатальный период и определять таким образом предрасположенность к развитию в дальнейшем БА. Задачи проекта: 1) сопоставить динамику фенотипических проявлений созревания мозга крыс OXYS и Вистар (контроль) в ранний постнатальный период (формирование двигательных стереотипов и безусловных рефлексов); 2) изучить особенности развития гиппокампа крыс OXYS в ранний постнатальный период – оценить интенсивность и динамику нейро- и глиогенеза, определить характер васкуляризации гиппокампа, особенности развития мшистых волокон гиппокампа; 3) оценить эффективность формирования межнейронных связей и характер элиминации избыточных клеток в гиппокампе и префронтальной коре; 4) для оценки связи развития у крыс OXYS признаков БА с особенностями созревания их мозга провести анализ транскриптома гиппокампа и префронтальной коры (клетко-специфичный анализ полученных ранее данных RNAseq) для определения генов, дифференциально экспрессирующихся в нейронах, астроцитах, олигодендроцитах, микроглии и клетках эндотелия сосудов в период, предшествующий развитию признаков БА, период их манифестации и активной прогрессии; 5) сопоставить выявленные особенности развития мозга крыс OXYS с состоянием митохондриального аппарата нейронов - эффективностью энергетического метаболизма по уровню высокоэнергетических фосфатов, состоянием биогенеза и динамики митохондрий, активностью их транспорта и распределением по внутриклеточным компартментам нейронов гиппокампа и коры мозга крыс OXYS; 6) провести поиск у крыс OXYS однонуклеотидных полиморфизмов (SNPs) в генах, ассоциированных с митохондриями и нейрогенезом, определить потенциальные гены-кандидаты, с которыми могут быть связаны нарушения функций митохондрий и особенности созревания мозга крыс OXYS.

ОТЧЁТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ

Публикации

1. Телегина Д.В., Суворов Г.К., Кожевникова О.С., Колосова Н.Г. Mechanisms of Neuronal Death in the Cerebral Cortex during Aging and Development of Alzheimer's Disease-Like Pathology in Rats International Journal of Molecular Sciences, 20(22), 5632. (год публикации - 2019)
10.3390/ijms20225632

2. Стефанова Н.А., Ершов Н.И., Колосова Н.Г. Suppression of Alzheimer's Disease-Like Pathology Progression by Mitochondria-Targeted Antioxidant SkQ1: A Transcriptome Profiling Study Oxid Med Cell Longev, 15;2019:3984906. Article ID 3984906, 17 pages (год публикации - 2019)
10.1155/2019/3984906

3. Девяткин В.А., Редина О.Е., Колосова Н.Г., Муралева Н.А. Single-nucleotide polymorphisms associated with the senescence-accelerated phenotype of OXYS rats: a focus on Alzheimer’s disease-like and age-related-macular-degeneration-like pathologies Journal of Alzheimer's Disease, Volume 73, issue 3 (год публикации - 2020)
10.3233/JAD-190956

4. Бурняшева А.О., Козлова Т.А., Стефанова Н.А., Колосова Н.Г., Рудницкая Е.А. Cognitive Training as a Potential Activator of Hippocampal Neurogenesis in the Rat Model of Sporadic Alzheimer's Disease Int J Mol Sci. (год публикации - 2020)
10.3390/ijms21196986

5. Рудницкая Е.А., Козлова Т.А., Бурняшева А.О., Тарасова А.Е., Панкова Т.М., Старостина М.В., Стефанова Н.А., Колосова Н.Г. Features of Postnatal Hippocampal Development in a Rat Model of Sporadic Alzheimer's Disease Frontiers in Neuroscience, 14:533 (год публикации - 2020)
10.3389/fnins.2020.00533

6. Девяткин В.А., Редина О.Е., Муралева Н.А., Колосова Н.Г. Single-Nucleotide Polymorphisms (SNPs) Both Associated with Hypertension and Contributing to Accelerated-Senescence Traits in OXYS Rats Int J Mol Sci., 21(10): 3542 (год публикации - 2020)
10.3390/ijms21103542

7. Муралёва Н.А., Колосова Н.Г., Стефанова Н.А. MEK1/2-ERK Pathway Alterations as a Therapeutic Target in Sporadic Alzheimer's Disease: A Study in Senescence-Accelerated OXYS Rats Antioxidants, 10, 7, 1058 (год публикации - 2021)
10.3390/antiox10071058

8. Рудницкая Е.А., Козлова Т.А., Бурняшева А.О., Стефанова Н.А., Колосова Н.Г. Glia Not Neurons: Uncovering Brain Dysmaturation in a Rat Model of Alzheimer’s Disease Biomedicines, 9, 7, 823. (год публикации - 2021)
10.3390/biomedicines9070823

Публикации