DOI: https://doi.org/10.22263/2312-4156.2018.6.92
Алейникова Н.Е.1, Бойко А.В.1, Нижегородова Д.Б.1, Пономарев В.В.1, Ванслав М.И.1, Устемчук А.М.1, Игнатович Т.В.1, Кузнецова Т.Е.2, Гладкова Ж.А.2, Зафранская М.М.1
Получение токсической хронической модели синдрома паркинсонизма у крыс
1Белорусская медицинская академия последипломного образования, г. Минск, Республика Беларусь
2Институт физиологии Национальной академии наук Беларуси, г. Минск, Республика Беларусь
Вестник ВГМУ. – 2018. – Том 17, №6. – С. 92-99.
Резюме.
Исследование моделей паркинсонического синдрома (ПС) in vivo и in vitro позволяет косвенно судить о процессах, протекающих в дофапродуцирующих нейронах головного мозга человека. Нейротоксины используются для избирательной гибели нейронов черной субстанции (ЧС) при моделировании ПС.
Цель – разработка хронической токсической экспериментальной морфологически подтвержденной модели ПС у крыс при системном введении ротенона.
Материал и методы. Белые беспородные самки массой тела 250-350 г (n=80). Для растворения ротенона использовали растворитель (99% диметилсульфоксид (ДМСО):20% Lipovenos, 1:1). Ротенон вводили подкожно в ростральные участки межлопаточной области в дозах 1,75 мг/кг и 2,0 мг/кг (основная группа, n=60). Контрольную группу составили животные, которым при всех тех же условиях вводили только растворитель в эквивалентном объеме (n=20). Использовали индивидуальную идентификацию крыс. Рандомизацию по группам осуществляли случайным путем. Фронтальные срезы головного мозга толщиной 7 мкм готовили на микротоме-криостате HM 525. Для светооптического исследования срезы окрашивали тионином, метиленовым синим по Нисслю и гематоксилин-эозином. Использовали микроскоп Altami LUM-1 с цифровой камерой и программным обеспечением при увеличении объектива 40х.
Результаты. В основной группе животных клинические симптомы, характерные для экспериментального ПС, развивались спустя 3-е суток после введения ротенона. В контрольной группе клинические признаки ПС отсутствовали и морфологические изменения нейронов ЧС не выявлены. В основной группе в ЧС после первоначального ежедневного введения ротенона в дозе 1,75 и 2 мг/кг наблюдали выраженные морфологические деструктивные изменения. При микроскопии в ЧС было значительное число клеток с деструктивными и дистрофическими изменениями, также в ряде нейронов ЧС обнаружены тельца Леви.
Заключение. Получение хронической нейротоксической модели ПС, отражающей классическую симптоматику болезни Паркинсона, требует соблюдения всех требований к качеству проводимого эксперимента.
Ключевые слова: болезнь Паркинсона, моделирование на крысах, ротенон, морфология, тельца Леви.
Работа осуществлена в рамках выполнения НИОК(Т)Р по заданию 19.17 «Разработать и внедрить метод терапии болезни Паркинсона с использованием клеточных технологий» подпрограммы «Трансплантация клеток, органов и тканей» ГНТП «Новые методы оказания медицинской помощи».
Литература
1. Методические рекомендации по доклиническому изучению лекарcтвенных средств с противопаркинсонической активностью / Т. А. Воронина [и др.] // Руководство по проведению доклинических исследований лекарственных средств. Ч. 1 / Н. Д. Бутянян [и др.]. – М. : Гриф и К, 2012. – Гл. 13. – C. 219–234.
2. Rotenone, deguelin, their metabolites, and the rat model of Parkinson’s disease / P. Caboni [et al.] // Chem. Res. Toxicol. – 2004 Nov. – Vol. 17, N 11. – P. 1540–1548.
3. Модели болезни Паркинсона in vitro / Н. А. Малиновская [и др.] // Науч. аспект. – 2012. – Т. 2, № 4. – С. 193–201.
4. Betarbet, R. Animal models of Parkinson Disease / R. Betarbet, T. В. Sherer, J. T. Greenamyre // Bioessays. – 2002 Apr. – Vol. 24, N 4. – P. 308–318.
5. Иллариошкин, С. Н. Моделирование болезни Паркинсона с использованием индуцированных плюрипотентных стволовых клеток / С. Н. Иллариошкин, Л. Г. Хаспеков, И. А. Гривенников. – M. : РКИ Соверо пресс, 2016. – 183 c.
6. Fate of nigrostriatal neurons in young mature mice given 1-methyl-4-phenyl-1,2,3,6-tetrahydropyridine: a neurochemical and morphological reassessment / G. A. Ricaurte [et al.] // Brain Res. – 1986 Jun. – Vol. 376, N 1. – P. 117–124.
7. Time course and morphology of dopaminergic neuronal death caused by the neurotoxin 1-methyl-4-phenyl-1,2,3,6-tetrahydropyridine / V. Jackson-Lewis [et al.] // Neurodegeneration. – 1995 Sep. – Vol. 4, N 3. – P. 257–269.
8. Rotenone Model of Parkinson Disease. Multiple brain mitochondria dysfunctions after short term systemic rotenone intoxication / A. Panov [et al.] // J. Biol. Chem. – 2005 Dec. – Vol. 280, N 51. – P. 42026–42035.
9. Анисимов, С. В. Клеточная терапия болезни Паркинсона / С. В. Анисимов. – СПб. : Изд-во Н-Л, 2014. – 320 c.
10. Thiffault, C. Increased striatal dopamine turnover following acute administration of rotenone to mice / C. Thiffault, J. W. Langston, D. A. Di Monte // Brain Res. – 2000 Dec. – Vol. 885, N 5. – P. 283–288.
11. Chronic systemic pesticide exposure reproduces features of Parkinson’s disease / R. Betarbet [et al.] // Nat. Neurosci. – 2000 Dec. – Vol. 3, N 12. – P. 1301–1306.
12. Subcutaneous rotenone exposure causes highly selective dopaminergic degeneration and alpha-synuclein aggregation / T. B. Sherer [et al.] // Exp. Neurol. – 2003 Jan. – Vol. 179, N 1. – P. 9–16.
Сведения об авторах:
Алейникова Н.Е. – аспирант кафедры неврологии и нейрохирургии, Белорусская медицинская академия последипломного образования;
Бойко А.В. – к.м.н., докторант кафедры неврологии и нейрохирургии, Белорусская медицинская академия последипломного образования;
Нижегородова Д.Б. – к.б.н., ведущий научный сотрудник отдела иммунологии и биомедицинских технологий научно-исследовательской лаборатории, Белорусская медицинская академия последипломного образования;
Пономарев В.В. – д.м.н., профессор, заведующий кафедрой неврологии и нейрохирургии, Белорусская медицинская академия последипломного образования;
Ванслав М.И. – младший научный сотрудник отдела иммунологии и биомедицинских технологий НИЛ, Белорусская медицинская академия последипломного образования;
Устемчук А.М. – младший научный сотрудник НИЛ, Белорусская медицинская академия последипломного образования;
Игнатович Т.В. – младший научный сотрудник отдела иммунологии и биомедицинских технологий НИЛ, Белорусская медицинская академия последипломного образования;
Кузнецова Т.Е. – к.б.н., старший научный сотрудник, Институт физиологии Национальной академии наук Беларуси;
Гладкова Ж.А. – научный сотрудник лаборатории нейрофизиологии, Институт физиологии Национальной академии наук Беларуси;
Зафранская М.М. – д.м.н., главный научный сотрудник отдела иммунологии и биомедицинских технологий НИЛ, Белорусская медицинская академия последипломного образования.
Адрес для корреспонденции: Республика Беларусь, 220013, г. Минск, ул. П. Бровки, 3, корп. 3, Белорусская медицинская академия последипломного образования. E-mail: Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра. – Бойко Александр Васильевич.
