06.12.2024 г.
Боковой амиотрофический склероз (БАС) — неизлечимое нейродегенеративное заболевание, характеризующееся селективной дегенерацией двигательных нейронов моторной коры, ствола головного мозга и спинного мозга. Ключевыми чертами течения данного заболевания являются эксайтотоксичность (патологический процесс, ведущий к повреждению и гибели нервных клеток), окислительный стресс, дисфункция митохондрий, нейровоспалительные и иммунные реакции. В последнее время интенсивно исследуются механизмы программируемой гибели клеток — апоптоза, который может быть ответственен за дегенерацию двигательных нейронов при этом заболевании.
Учёными из ИБХФ РАН - проф., д.б.н. А.В. Алесенко, к.б.н. У.А. Гутнер и к.б.н. М.А. Шупик - в журнале Life (MDPI, Basel) (IF 3,2; Q2) был опубликован обзор литературы, посвященный роли разных классов липидов в боковом амиотрофическом склерозе (БАС). Важно отметить, что авторы обзора опираются на свои исследования в этой области:
M. A. Shupik, U. A. Gutner, A. A. Ustyugov, A. Yu. Rezvykh, S. P. Funikov, O. A. Maloshitskaya, C. A. Sokolov, A. T. Lebedev, A. V. Alessenko. Changes in the Metabolism of Sphingomyelin and Ceramide in the Brain Structures and Spinal Cord of the Transgenic Mice (Fus(1-359)), Modeling Amyotrophic Lateral Sclerosis. Russian Journal of Bioorganic Chemistry, 2022, Vol. 48, No. 1, pp.115-126. DOI: 10.31857/S0132342322010134
U. A. Gutner, M. A. Shupik, O. A. Maloshitskaya, S. A. Sokolov, A. P. Rezvykh, S. Yu. Funikov, A. T. Lebedev, A. A. Ustyugov, A. V. Alessenko. Changes in the Metabolism of Sphingoid Bases in the Brain and Spinal Cord of Transgenic FUS(1-359) Mice, a Model of Amyotrophic Lateral Sclerosis. Biochemistry (Mosc). 2019, Vol. 84, No 10, pp. 1166-1176. DOI: 10.1134/S0006297919100055
В обзоре представлены модели БАС животных и данные литературы об изменении содержания липидов и активности ферментов, участвующих в их метаболизме, у модельных животных и пациентов, страдающих данным заболеванием. Наиболее подробно рассмотрены изменения в метаболизме жирных кислот, фосфолипидов, холестерина и его производных. Особое внимание в статье уделено роли сфинголипидов – класса липидов, в основе структуры которых лежит алифатичнский спирт сфингозин. Сфинголипиды являются наиболее важными источниками вторичных мессенджеров, передающих сигналы клеточной пролиферации, дифференцировки и апоптоза, участвуют в развитии нейровоспалительных и иммунных реакций. В обзоре представлены сведения отечественных и зарубежных авторов об участии различных сфинголипидов (сфингомиелинов, церамидов, сфингозина, сфинганина, сфингозин-1-фосфата, галактозилцерамидов, глюкозилцерамидов, ганглиозидов) в развитии провоспалительных реакций и апоптоза двигательных нейронов при БАС, а также обсуждаются перспективы использования новых препаратов, контролирующих метаболизм сфинголипидов для лечения БАС.
Липидный обмен при гомеостазе и при БАС: а) Нормальный липидный обмен: низкий уровень перекисного окисления, нормальная передача липидных сигналов, нормальные функции двигательных нейронов и мышц. b) Дисфункция липидного метаболизма, связанная с БАС: гипо/гиперлипидемия, повышенное перекисное окисление, нарушение регуляции передачи липидных сигналов. При БАС в плазме крови повышается уровень холестерина, триглицеридов и жирных кислот. Активация метаболизма аминокислот вызывает синтез эйкозаноидов, производных арахидоновой кислоты, и связанные с этим воспалительные эффекты. Перечисленные явления определяют изменения в передаче сигналов сфингомиелинов/церамидов и приводят к накоплению проапоптотических церамидов и сфингозина, которые могут вызывать апоптоз, приводить к дегенерации двигательных нейронов и мышц (АА – арахидоновая кислота, сфингомиелин, церамид).
Alisa V. Alessenko, Uliana A. Gutner, and Maria A. Shupik. Involvement of Lipids in the Pathogenesis of Amyotrophic Lateral Sclerosis. Life (Basel). 2023, 13(2): 510. DOI: 10.3390/life13020510
