Альфа-синуклеин клеток крови как биомаркер болезни Паркинсона

Болезнь Паркинсона (БП) является распространенным нейродегенеративным заболеванием, связанным с гибелью дофаминергических нейронов черной субстанции мозга человека. БП наиболее распространенная форма среди заболеваний из группы синуклеинопатий, патогенез которых основан на накоплении и агрегации белка альфа-синуклеина в нейронах головного мозга. Диагноз БП ставится на основании клинического осмотра невролога в то время, когда сохранными остаются около 20% дофаминергических нейронов черной субстанции головного мозга. Поиск биомаркера ранней, пресимптоматической стадии заболевания, а также маркера дифференциальной диагностики является важной задачей современных исследований (Hawkes C.H. et al, 2010).

Уровень альфа-синуклеина различных тканей и жидкостей организма рассматривается в качестве биомаркера синуклеинопатий (Al-Nimer M.S., 2014; Kang W. et al. 2016), однако, многочисленные, в том числе наши исследования по оценке альфа-синуклеина в плазме крови не показали значимости использования данного маркера для диагностики в клинической практике (Ganguly U. et al. 2021; Emelyanov A. et al. 2016). Наиболее перспективным для клинической практики на данный момент представляется оценка уровня альфа-синуклеина периферической крови, по причине доступности биоматериала. Актуальным, однако, является стратегия выбора типа клеток крови, а также их выделение, поскольку экспрессия альфа-синуклеина существенно (до 100 раз) отличается в зависимости от клеточной фракции. Важно также отметить, что мононуклеары периферической крови на своей мембране содержат дофаминовые рецепторы и дофаминовый транспортер, что позволяет предположить корреляции обменных механизмов в дофаминергических нейронах и мононуклеарах крови. В настоящее время данная клеточная популяция используется как прижизненно доступная для исследования процессов, происходящих при нейродегенерации в головном мозге. Важно отметить необходимость разделения образцов периферической крови на фракции. Исследования последних лет показали зависимость уровня альфа-синуклеина периферических жидкостей от степени гемолиза, поскольку в эритроцитах крови содержание альфа-синуклеина значительно выше по сравнению с другими клетками крови (Malek et al, 2014; Chahine et al, 2014; Shi et al, 2010). Разделение клеточных фракций периферической крови в градиенте фиколла может оставлять до 1% примеси эритроцитов во фракции мононуклеаров крови (Kaplan J. et al, 1982).

Целью настоящего проекта является оценка возможности использования измерения уровня альфа-синуклеина в различных типах клеток крови в качестве биомаркера развития БП.

В настоящем проекте будет проведена оценка альфа-синуклеина в мононуклеарах и эритроцитах крови. Использование метода магнитного сортинга позволит очистить мононуклеарную клеточную фракцию от примеси тромбоцитов и эритроцитов, последние из которых содержат до 98% альфа-синуклеина крови (Barbour et al, 2008), а также продуктов гемолиза, что важно при оценке уровня альфа-синуклеина в мононуклеарах. Ранее в других исследованиях такой подход не использовался. Кроме того, в рамках данного проекта также будет проведена оценка олигомерного альфа-синуклеина методом дот-блоттинга в однородной фракции эритроцитов, содержание альфа-синуклеина в которых в 100 раз превышает таковое в мононуклеарах.

Таким образом, в результате проведенного исследования будет проведена оценка уровня общего и олигомерного альфа-синуклеина в однородной фракции мононуклеарных клеток, а также эритроцитах периферической крови пациентов с БП и контроле, что позволит сделать предположение о возможном использовании данных показателей в качестве биомаркера развития БП.

В рамках выполняемого проекта будет впервые проведена оценка уровня общего альфа-синуклеина в однородной фракции мононуклеарных клеток, а также олигомерного альфа-синуклеина в эритроцитах периферической крови пациентов с БП и в контроле с применением методов ИФА и дот-блоттинга. Таким образом, с использованием современных методик для оценки уровня альфа-синуклеина в однородных фракциях клеток будет усовершенствован метод оценки альфа-синуклеина в клетках периферической крови человека, который в дальнейшем может быть внедрен в клиническую лабораторную диагностику БП. Поиск биомаркеров и способов ранней диагностики социально-значимых заболеваний является актуальной задачей, на решение которой направлены многочисленные исследования. Особую значимость ранней диагностики БП придает ожидаемый приход на рынок таргетных препаратов, проходящих в настоящее время вторую стадию клин исследований (McFarthing K., et al, 2020). Обсуждается, что данные нейропротекторные соединения будут эффективны только при ранней диагностике заболевания, когда популяция нейронов сохраняется в большей степени.