Присутствие телец Леви в нервных клетках, образованных внутриклеточными отложениями протеина α-синуклеина, является характерным патологическим признаком болезни Паркинсона (БП). В поисках животной модели БП, которая имитирует моторные и немоторные симптомы БП человека, ученые разработали линии мышей, которые сверхэкспрессируют альфа-синуклеин. Изучая линию мышей, выведенных для сверхэкспрессии α-синуклеина через промотор Thy-1, ученые обнаружили, что у этих мышей развиваются многие из возрастных прогрессирующих двигательных симптомов БП и демонстрируются изменения в сне и тревоге. Их результаты опубликованы в последнем выпуске журнала Journal of Parkinson’s Disease.
БП является вторым по распространенности нейродегенеративным заболеванием в США, которым страдают примерно один миллион американцев и пять миллионов человек во всем мире. По прогнозам, к 2030 году его распространенность удвоится. Наиболее очевидные симптомы связаны с движением, например, непроизвольная дрожь и ригидность мышц; немоторные симптомы, такие как усиление тревожности и нарушения сна, могут появиться до появления моторных симптомов. Хотя препарат леводопа может облегчить некоторые симптомы, лекарства нет – усилить давление, чтобы найти животную модель, которая может помочь прояснить патологические процессы, лежащие в основе БП у человека, и найти новые лекарства для лечения патологии и / или облегчения симптомов.
Исследователи из Национального института старения сравнили мышей дикого типа со специально выведенными мышами, трансгенными по мутации A53T гена α-синуклеина человека (SNCA) под контролем антигена 1 тимуса человека, промотора тета (THY-1). По мере старения мышей их двигательные характеристики в тесте с вращающимся стержнем (который измеряет, как долго мышь может оставаться на вращающемся стержне) ухудшались, и длина их шагов была значительно короче, чем у контрольных мышей дикого типа.
Исследование также показало, что мыши SNCA демонстрируют фрагментированные модели ночной активности по сравнению с контрольными животными дикого типа и, по-видимому, имеют меньшее общее время сна. "Несмотря на распространенность аномальных режимов сна при БП, на сегодняшний день очень мало исследований выявили нарушения сна на животных моделях БП," говорит Сара М. Ротман, доктор философии, научный сотрудник Национального института старения в Балтиморе, штат Мэриленд.
Многие пациенты с БП обычно демонстрируют усиление тревожности и депрессии, и в этом отношении мышиная модель SNCA не воспроизводила состояние человека. Мыши SNCA продемонстрировали раннее и значительное снижение тревожного поведения, которое сохранялось на протяжении всей их жизни, о чем свидетельствуют тесты открытого поля и приподнятого крестообразного лабиринта (в которых мыши могут проводить время в открытых или закрытых рукавах лабиринта). Другие модели грызунов, которые используют изменения в экспрессии α-синуклеина, также сообщили о более низких уровнях тревожности. Авторы предполагают, что более высокие уровни серотонина, обнаруженные в гипоталамусе мышей SNCA, могут быть связаны с наблюдаемым снижением тревожности.
Авторы говорят, что важно помнить, что SNCA "модель использует наличие мутации, которая очень редко встречается при БП. Хотя все пациенты с БП демонстрируют патологию α-синуклеина, не все они экспрессируют мутированную форму белка," говорит доктор. Ротман.