ПОПУЛЯЦІЙНИЙ СКЛАД ЛЕЙКОЦИТІВ ПЕРИФЕРИЧНОЇ КРОВІ У ЩУРІВ З РІЗНИМИ МОДЕЛЯМИ ХВОРОБИ АЛЬЦГЕЙМЕРА
DOI: 10.17721/1728.2748.2023.94.28-34
Ключові слова:
хвороба Альцгеймера, лейкоцити, запалення, лімфоцити, моноцити, нейтрофілиАнотація
Вступ. Системне запалення визнано однією з основних ознак хвороби Альцгеймера (ХА) – нейродегенеративного розладу, що характеризується зниженням когнітивних функцій, прогресуючою втратою пам'яті та вражає мільйони людей переважно похилого віку. Літературні дані останніх років свідчать про участь периферичних імунних клітин в ініціюванні та прогресуванні захворювання. Проте популяційний склад лейкоцитів у периферичній крові та його вплив на прогресування захворювання залишаються не до кінця вивченими. Використання тваринних моделей має важливе значення для дослідження потенційних механізмів, що лежать в основі зв'язку між периферичною імунною системою та запальними процесами, що лежать в основі нейродегенерації. Метою дослідження було порівняльне оцінювання популяційного складу лейкоцитів у щурів з ХА, індукованою інтрагіпокампальним уведенням бета-амілоїду (Aβ) 1–40 та бета-амілоїду 25–35. У дослідженні використовували самців щурів лінії Wistar.
Методи. Як контроль використовували інтактних і псевдооперованих тварин. Розвиток захворювання підверджували оцінюванням когнітивних порушень у поведінковому тесті лабіринт Барнса, а також рівня загибелі дофаміне- ргічних нейронів (ДА). Показники гемограми досліджували на момент завершення експерименту (37 день). Оцінювали абсолютну кількість лейкоцитів, а також абсолютну та відносну кількість лімфоцитів, моноцитів і нейтрофілів.
Результати. У тварин з Αβ 1–40-індукованою ХА зареєстровано гранулоцитоз (збільшення абсолютної кількості циркулюючих гранулоцитів у 5 разів). Показники абсолютної і відносної кількості лімфоцитів у цих тварин були знижені порівняно з аналогічними показниками в групах інтактних та хибно оперованих щурів, у середньому в 2,5 раза, показники моноцитів – у середньому в 3 рази. У щурів з Αβ 25–35-індукованою ХА виявлено лейкоцитоз із незначним зменшенням частки лімфоцитів, збільшенням частки моноцитів, у середньому в 2 рази і відсутністю змін у кількості нейтрофілів.
Висновки. У тварин з Αβ 1–40-індукованою ХА виявлено гематологічні маркери системного запалення (лейкоцитоз, нейтрофілія, лімфоцитопенія, моноцитопенія). Отримані дані вказують на те, що Αβ 1–40-індукована модель ХА більш адекватно відтворює гематологічні ознаки системного запалення, характерні для пацієнтів з цією патологією.
Посилання
Alzheimer's disease facts and figures. (2023). Alzheimers & Dementia, 19(4), 1598–1695. https://doi.org/10.1002/alz.13016
Abbas, A. K., Lichtman, A. H., & Pillai, S. (2020). Cellular and Molecular Immunology E-Book. Elsevier Health Sciences.
Akhtar, A., Gupta, S.M., Dwivedi, S., Kumar, D., Shaikh, M.F., & Negi, A.S. (2022). Preclinical Models for Alzheimer's Disease: Past, Present, and Future Approaches. ACS Omega, 7(51), 47504–47517. https://doi.org/10.1021/acsomega.2c05609
Bennett, M.L., Bennett, F.C., Liddelow, S.A., Ajami, B., Zamanian, J.L., Fernhoff, N.B., Mulinyawe, S.B., Bohlen, C.J., Adil, A., Tucker, A.M., Weissman, I.L., Chang, E.Y., Li, G., Grant, G.A., Gephart, M.H., & Barres, B.A. (2016). New tools for studying microglia in the mouse and human CNS. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, 113(12). https://doi.org/10.1073/pnas.1525528113
Butovsky, O., & Weiner, H.L. (2018). Microglial signatures and their role in health and disease. Nature Reviews Neuroscience, 19(10), 622–635. https://doi.org/10.1038/s41583-018-0057-5
D'Andrea, M.R. (2016). Intracellular Consequences of Amyloid in Alzheimer's Disease. Academic Press. Fricker, G., Ott, M., & Mahringer, A. (Eds.) (2014). The Blood Brain Barrier (BBB). In Topics in Medicinal Chemistry (TMC), 10, Springer.
Garfias, S.R., Domínguez, B.T., Rojas, A.T., Arroyo, M.P.M., Rodríguez, U., Boll, C., Sosa, A.L., Sciutto, E., Adalid-Peralta, L., López, Y.M., Fragoso, G., & Fleury, A. (2022). Peripheral blood lymphocyte phenotypes in Alzheimer and Parkinson's diseases. Neurología. https://doi.org/10.1016/j.nrleng.2018.10.022
Herrero-Cervera, A., Soehnlein, O., & Kenne, E. (2022). Neutrophils in chronic inflammatory diseases. Cellular & molecular immunology, 19(2), 177–191. https://doi.org/10.1038/s41423-021-00832-3
Huang, L., Zhang, C., Wang, Y., & Wang, J. (2022). Association of Peripheral Blood Cell Profile With Alzheimer's Disease: A Meta-Analysis. Frontiers in Aging Neuroscience, 14. https://doi.org/10.3389/fnagi.2022.888946
Huang, L.T., Zhang, C.P., Wang, Y.B., & Wang. J.H. (2022). Association of Peripheral Blood Cell Profile With Alzheimer's Disease: A Meta-Analysis. Frontiers Aging Neuroscience, 14, 888946. https://doi.org/10.3389/fnagi.2022.888946
Huang, X., Hussain, B., & Chang, J. (2021). Peripheral inflammation and blood–brain barrier disruption: effects and mechanisms. CNS Neuroscience & Therapeutics, 27(1), 36–47. https://doi.org/10.1111/cns.13569
Jia, R., Chen, Y., & Xu, Y. (2019). Effects of physical activity and exercise on the cognitive function of patients with Alzheimer disease: a meta-analysis. BMC Geriatrics, 19(1). https://doi.org/10.1186/s12877-019-1175-2
Lehmann, S., Dumurgier, J., Ayrignac, X., Marelli, C., Alcolea, D., Ormaechea, J.F., Thouvenot, E., Delaby, C., Hirtz, C., Vialaret, J., Ginestet, N., Bouaziz-Amar, E., Laplanche, J., Labauge, P., Paquet, C., Lleó, A., & Gabelle, A. (2020). Cerebrospinal fluid A beta 1-40 peptides increase in Alzheimer's disease and are highly correlated with phospho-tau in control individuals. Alzheimer's Research & Therapy, 12(1). https://doi.org/10.1186/s13195-020-00696-1
Maimaiti, A., Show, P.L., Minmin, W., Weiwei, M., Wenhui, S., Aikemu, A., & Maimaitiyiming, D. (2021). Improvement of Total Flavonoids from Dracocephalum moldavica L. in Rats with Chronic Mountain Sickness through 1H-NMR Metabonomics. Evidence-based Complementary and Alternative Medicine, 1–13. https://doi.org/10.1155/2021/6695346
Nefodova, A.M. Rudyk, M., Pasichnichenko M., Dovhyi R., Dovbynchuk, T., Tolstanova, G., Skivka, L. (2022). Pro-inflammatory effects of placebo neurosurgery in rats: age-related features. General Surgery, 2(3), 56–63. https://doi.org/10.30978/GS-2022-2-56
Perez, M.F., Bregonzio, C., Castro, M.G., & Saravia, F.E. (2022). Targeting Neuroinflammation in Central Nervous System Disorders: Uncovering Mechanisms, Pharmacological Targets, and Neuropharmaceutical Developments. Frontiers Media SA.
Saresella, M., Marventano, I., Piancone, F., La Rosa, F., Galimberti, D., Fenoglio, C., Scarpini, E., & Clerici, M. (2020). IL-33 and its decoy sST2 in patients with Alzheimer's disease and mild cognitive impairment. Journal of Neuroinflammation, 17(1). https://doi.org/10.1186/s12974-020-01806-4
Twarowski, B., & Herbet, M. (2023). Inflammatory Processes in Alzheimer's Disease–Pathomechanism, Diagnosis and Treatment: A Review. International Journal of Molecular Sciences, 24(7), 6518. https://doi.org/10.3390/ijms24076518
Unda, S.R., Antoniazzi, A.M., Altschul, D.J., & Marongiu, R. (2021). Peripheral Leukocytosis Predicts Cognitive Decline but not behavioral Disturbances: A Nationwide Study of Alzheimer's and Parkinson's Disease Patients. Dement Geriatr Cogn Disord, 50(2), 143–152. https://doi.org/10.1159/000516340
Villabona-Rueda, A., Erice, C., Pardo, C.A., & Stins, M.F. (2019). The Evolving Concept of the Blood Brain Barrier (BBB): from a Single Static Barrier to a Heterogeneous and Dynamic Relay Center. Frontiers in Cellular Neuroscience, 13. https://doi.org/10.3389/fncel.2019.00405
Wang, Y., Sun, Y., Luo, Y., Peng, D., Li, X., Yang, B., Wang, Q., & Kuang, H. (2021). Biomarkers for the Clinical Diagnosis of Alzheimer's Disease: Metabolomics Analysis of Brain Tissue and Blood. Frontiers in Pharmacology, 12. https://doi.org/10.3389/fphar.2021.700587
Wu, T., Dejanovic, B., Gandham, V.D., Gogineni, A., Edmonds, R., Schauer, S.P., Srinivasan, K., Huntley, M. A., Wang, Y., Wang, T., Hedehus, M., Barck, K. H., Stark, M., Ngu, H., Foreman, O., Meilandt, W. J., Elstrott, J., Chang, M. C., Hansen, D. J., . . . Hanson, J. E. (2019). Complement C3 is Activated in Human AD Brain and Is Required for Neurodegeneration in Mouse Models of Amyloidosis and Tauopathy. Cell Reports, 28(8), 2111–2123.e6. https://doi.org/10.1016/j.celrep.2019.07.060
Xie, J., Van Hoecke, L., & Vandenbroucke, R.E. (2022). The Impact of Systemic Inflammation on Alzheimer's Disease Pathology. Frontiers in Immunology, 12. https://doi.org/10.3389/fimmu.2021.796867
Xie, L., Kang, H., Xu, Q., Chen, M.Z.Q., Liao, Y., Thiyagarajan, M., O'Donnell, J.S., Christensen, D.H., Nicholson, C., Iliff, J.J., Takano, T., & Deane, R. (2013). Sleep Drives Metabolite Clearance from the Adult Brain. Science, 342(6156), 373–377. https://doi.org/10.1126/science.1241224
Yokoyama, M., Kobayashi, H., Tatsumi, L. & Tomita, T. (2022). Mouse Models of Alzheimer's Disease. Front. Mol. Neurosci., 15, 912995. https://doi.org/10.3389/fnmol.2022.912995;
Zeiss C.J. (2015). Improving the predictive value of interventional animal models data. Drug. Discov. Today, 20(4), 475–482. https://doi.org/10.1016/j.drudis.2014.10.015
Zambrano, P., Suwalsky, M., Jemioła-Rzemińska, M., Gallardo-Nelson, M.J., Strzałka, K., & Muñoz-Torrero, D. (2021). Protective Role of a Donepezil-Huprine Hybrid against the β-Amyloid (1-42) Effect on Human Erythrocytes. International Journal of Molecular Sciences, 22(17), 9563. https://doi.org/10.3390/ijms22179563
