Alzheimer's disease is the most common form of dementia, affecting millions of people worldwide. Despite intensive work by many researchers, the mechanisms underlying Alzheimer's disease development have not yet been elucidated. Recently, more studies have been directed to the investigation of the processes leading to the formation of neurofibrillary tangles consisting of hyperphosphorylated microtubule-associated Tau proteins. Pathological aggregation of this protein leads to the development of neurodegeneration associated with impaired neurogenesis and apoptosis. In the present study, the effects of central administration of aggregating human Tau protein on the expression of the Bdnf, Ntrk2, Ngfr, Mapt, Bax and Bcl-2 genes in the brain of C57Bl/6J mice were explored. It was found that five days after administration of the protein into the fourth lateral ventricle, significant changes occurred in the expression of the genes involved in apoptosis and neurogenesis regulation, e. g., a notable decrease in the mRNA level of the gene encoding the most important neurotrophic factor BDNF (brain-derived neurotrophic factor) was observed in the frontal cortex which could play an important role in neurodegeneration caused by pathological Tau protein aggregation. Central administration of the Tau protein did not affect the expression of the Ntrk2, Ngfr, Mapt, Bax and Bcl-2 genes in the frontal cortex and hippocampus. Concurrently, a significant decrease in the expression of the Mapt gene encoding endogenous mouse Tau protein was found in the cerebellum. However, no changes in the level or phosphorylation of the endogenous Tau protein were observed. Thus, central administration of aggregating human Tau protein decreases the expression of the Bdnf gene in the frontal cortex and the Mapt gene encoding endogenous mouse Tau protein in the cerebellum of C57Bl/6J mice.
Болезнь Альцгеймера – это наиболее распространенная форма деменции, вызывающая прогрессирующую утрату когнитивных способностей и поражающая миллионы людей во всем мире. Несмотря на интенсивную работу множества исследовательских групп, механизмы, лежащие в основе развития болезни Альцгеймера, до сих пор не выяснены. В последнее время все больше усилий направлено на изучение механизмов, приводящих к формированию внутриклеточных нейрофибриллярных клубков, состоящих из гиперфосфорилированного Tau-белка, ассоциированного с микротрубочками. Патологическая агрегация Tau-белка, как известно, приводит к развитию нейродегенерации, связанной с нарушением нейрогенеза и апоптоза. В данном исследовании мы рассмотрели эффекты центрального введения агрегирующего Tau-белка человека на паттерны экспрессии генов Bdnf, Ntrk2, Ngfr, Mapt, Bax и Bcl-2 в мозге мышей линии C57Bl/6J. Обнаружено, что через пять дней после введения Tau-белка человека в левый боковой желудочек мозга мыши происходят существенные изменения в паттернах экспрессии генов, принимающих участие в регуляции апоптоза и нейрогенеза. Так, было показано значительное снижение уровня мРНК гена Bdnf, кодирующего важнейший нейротрофический фактор мозга (brain-derived neurotrophic factor), во фронтальной коре мозга мышей экспериментальной группы, что может играть важную роль в нейродегенерации, вызываемой патологической агрегацией Tau-белка. В то же время центральное введение Tau-белка человека не повлияло на экспрессию генов Ntrk2, Ngfr, Mapt, Bax и Bcl-2 во фронтальной коре и гиппокампе мышей. При этом в мозжечке было обнаружено существенное снижение экспрессии гена Mapt, кодирующего эндогенный Tau-белок мыши. Однако изменений в уровне белка и фосфорилировании эндогенного Tau-белка в исследованных структурах мозга не выявлено. Таким образом, центральное введение агрегирующего Tau-белка человека приводит к снижению экспрессии гена Bdnf во фронтальной коре и гена эндогенного Tau-белка (Mapt) в мозжечке мышей линии С57Bl/6J.
Keywords: Alzheimer’s disease; Bdnf; Tau protein; apoptosis; mice; neurogenesis.
Copyright © AUTHORS.