Изменения в нигростриатных образованиях мозга при моделировании паркинсонизма, индуцированного ротеноном (количественное иммуноморфологическое исследование)

Обложка


Цитировать

Полный текст

Аннотация

Для исследования одного из наиболее распространенных заболеваний нервной системы – паркинсонизма – у крыс Вистар моделировали данное состояние путем длительного введения пестицида ротенона, после чего методами иммуноморфологии и компьютерной морфометрии изучали изменения нейронов и нейроглии в нигростриатных образованиях мозга. Обнаружили, что под влиянием ротенона у животных снижалась двига-
тельная активность и появлялись симптомы экспериментального паркинсонизма, что сопровождалось уменьшением в черной субстанции интенсивности окрашивания на тирозингидроксилазу в отростках нейронов и накоплением α-синуклеина в телах нейронов, а также значимым уменьшением числа дофаминовых нейронов в ростральном отделе черной субстанции. В дорсальном отделе стриатума обоих полушарий мозга ротенон вызывал очаги деструкции, окруженные валом активированных астроцитов. Таким образом, модель паркинсонизма, индуцированного ротеноном, характеризуется дегенеративными изменениями дофаминовых нейронов черной субстанции с отложением в них агрегатов α-синуклеина, локальной и симметричной деструкцией структур стриатума с вовлечением в процесс дофаминергических волокон, нейронов, нейроглии и церебральных сосудов, что, вероятно, является следствием нарушения митохондриального дыхания, вызываемого ротеноном.

Об авторах

Дмитрий Николаевич Воронков

ФГБНУ «Научный центр неврологии»

Автор, ответственный за переписку.
Email: voronkovdm@gmail.com
Россия, Москва

Ю. В. Дикалова

ФГБНУ «Научный центр неврологии»

Email: platonova@neurology.ru
Россия, Москва

Рудольф Михайлович Худоерков

ФГБНУ «Научный центр неврологии»

Email: voronkovdm@gmail.com
Россия, Москва

Нина Гавриловна Ямщикова

ФГБНУ «Научный центр неврологии»

Email: voronkovdm@gmail.com
Россия, Москва

Список литературы

  1. Степанова М.С., Беляев М.С., Стволинский С.Л. Действие карнозина на крыс при гипоксии, отягощенной 3-нитропропионатом. Нейрохимия 2005; 22: 128–132.
  2. Худоерков Р.М., Воронков Д.Н. Количественная оценка нейронов и нейроглии с помощью компьютерной морфометрии. Бюлл. эксперим. биол. мед. 2010; 1: 109–113.
  3. Alam M., Schmidt W.J. l-DOPA reverses the hypokinetic behavior and rigidity in rotenone-treated rats. Behav. Brain Res. 2004; 153: 439–446.
  4. Bancroft J.D., Gamble M. Theory and Practice of Histological Techniques. 5th ed. London: Churchill Livingstone 2002: 303–320.
  5. Betarbet R., Sherer T.B., MacKenzie G. et al. Chronic systemic pesticide exposure reproduces features of Parkinson’s disease. Nat. Neurosci. 2000; 3: 1301–1306.
  6. Cicchetti F., Drouin-Ouellet J., Gross R.E. Environmental toxins and Parkinson’s disease: what have we learned from pesticide-induced animal models? Trends Pharmacol. Sci. 2009; 30: 475–483.
  7. Choi W.-S., Palmiter R.D., Zhengui X. Loss of mitochondrial complex I activity potentiates dopamine neuron death induced by microtubule dysfunction in a Parkinson’s disease model. Cell Biol. 2011; 192: 873–882.
  8. Choi W.-S., Kruse S.E., Palmiter R.D. et al. Mitochondrial complex I inhibition is not required for dopaminergic neuron death induced by rotenone, MPP+, or paraquat. PNAS 2008; 105: 15136–15141.
  9. Dickson D.W. Parkinson’s Disease and Parkinsonism: Neuropathology. Cold Spring Harb. Perspect. Med. 2012; 2 (8): doi: 10.1101/cshperspect.a009258.
  10. Drolet R.E., Cannon J.R., Montero L. et al. Chronic rotenone exposure reproduces Parkinson’s disease gastrointestinal neuropathology. Neurobiol. Dis. 2009; 36: 96–102.
  11. Fritsch T., Smyth K.A., Wallendal M.S. et al. Parkinson Disease: Research Update and Clinical Management. South Med. J. 2012; 105: 650–656.
  12. Gorell J.M., Johnson C.C., Rybicki B.A. et al. The risk of Parkinson’s disease with exposure to pesticides, farming, well water, and rural living. Neurology 1998; 50:1346–1350.
  13. Höglinger G.U., Feger J., Prigent A. et al. Chronic systemic complex I inhibition induces a hypokinetic multisystem degeneration in rats. J. Neurochem. 2003; 84: 491–502.
  14. Lehmensiek V., Tan E.M., Schwarz J. et al. Expression of mutant alpha-synucleins enhances dopamine transporter-mediated MPP+ toxicity in vitro. Neuroreport 2002; 13: 1279–1283.
  15. Liou H.H., Tsai M.C., Chen C.J. et al. Environmental risk factors and Parkinson’s disease: a case-control study in Taiwan. Neurology 1997; 48: 1583–1588.
  16. Massano J., Bhatia K.P. Clinical Approach to Parkinson’s Disease: Features, Diagnosis, and Principles of Management. Cold Spring Harb. Perspect. Med. 2012; 2 (6): doi: 10.1101/cshperspect.a008870.
  17. Panickar K.S., Norenberg M.D. Astrocytes in cerebral ischemic injury: morphological and general considerations. Glia. 2005; 50: 287–298.
  18. Paxinos G., Watson C. The Rat Brain in Stereotaxic Coordinates. Academic Press, 2008.
  19. Radad K., Hassanein K., Moldzio R. et al. Vascular damage mediates neuronal and non-neuronal pathology following short and long-term rotenone administration in Sprague-Dawley rats. Exp. Toxicol. Pathol. 2013; 65: 41–47.
  20. Salvatore M.F., Pruett B.S. Dichotomy of tyrosine hydroxylase and dopamine regulation between somatodendritic and terminal field areas of nigrostriatal and mesoaccumbens pathways. PLoS One 2012; 7: e29867.
  21. Schmued L.C., Stowers C.C., Scallet A.C. et al. Fluoro-Jade C results in ultra high resolution and contrast labeling of degenerating neurons. Brain Res. 2005; 1035: 24–31.
  22. Sherer T.B., Betarbet R., Kimb J.-H. et al. Selective microglial activation in the rat rotenone model of Parkinson’s disease. Neurosci. Lett. 2000; 341: 87–90.
  23. Sherer T.B., Betarbet R., Testa C.M. et al. Mechanism of toxicity in rotenone models of Parkinson’s disease. J. Neurosci. 2003; 23: 10756–10764.
  24. Shigeno T., McCulloch J., Graham D.I. et al. Pure cortical ischemia versus striatal ischemia. Circulatory, metabolic, and neuropathologic consequences. Surg. Neurol 1985; 24: 47–51.
  25. Uversky V.N. Neurotoxicant-induced animal models of Parkinson’s disease: understanding the role of rotenone, maneb and paraquat in neurodegeneration. Cell Tissue Res. 2004; 318: 225–241.
  26. Watabe M., Nakaki T. Mitochondrial complex I inhibitor rotenone inhibits and redistributes vesicular monoamine transporter 2 via nitration in human dopaminergic SH-SY5Y cells. Mol. Pharmacol. 2008; 74: 933–940.
  27. Yang W., Chen L., Ding Y. et al. Paraquat induces dopaminergic dysfunction and proteasome impairment in DJ-1-deficient mice. Hum. Mol. Genet 2007; 16: 2900–2910.
  28. Yoshioka H., Niizuma K., Katsu M. et al. NADPH oxidase mediates striatal neuronal injury after transient global cerebral ischemia. Cerebral Blood Flow Metab. 2011; 31: 868–880.
  29. Zhu C., Vourc’h P., Fernagut P. et al. Variable effects of chronic subcutaneous administration of rotenone on striatal histology. Comp. Neurol. 2004; 478: 418–426.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Voronkov D.N., Dikalova Y.V., Khudoerkov R.M., Yamshchikova N.G., 2013

Creative Commons License
Эта статья доступна по лицензии Creative Commons Attribution 4.0 International License.
СМИ зарегистрировано Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций (Роскомнадзор).
Регистрационный номер и дата принятия решения о регистрации СМИ: серия ПИ № ФС 77-83204 от 12.05.2022.


Данный сайт использует cookie-файлы

Продолжая использовать наш сайт, вы даете согласие на обработку файлов cookie, которые обеспечивают правильную работу сайта.

О куки-файлах