Parkinson's disease (PD) is an age-related neurodegenerative pathology of the central nervous system. The well-known abnormalities characteristic of PD are dysfunctions in the nigrostriatal system including the substantia nigra of the midbrain and the striatum. Moreover, in PD persons, alpha-synucleinopathy is associated with abnormalities in the dopaminergic brain system. To study the mechanisms of this pathology, genetic models in mice have been designed. Transgenic mice of the B6.Cg-Tg(Prnp-SNCA*A53T)23Mkle/J strain (referred to as B6.Cg-Tg further in the text) possess the A53T mutation in the human alpha-synuclein SNCA gene. The density of neurons in the prefrontal cortex, hippocampus, substantia nigra and striatum in B6.Cg-Tg mice was assessed in our previous work, but the dopaminergic system was not studied there, although it plays a key role in the development of PD. The aim of the current study was to investigate motor coordination and body balance, as well as dopaminergic neuronal density and alpha-synuclein accumulation in the substantia nigra in male B6.Cg-Tg mice at the age of six months. Wild-type mice of the same sex and age, siblings of the B6.Cg-Tg mice from the same litters, lacking the SNCA gene with the A53T mutation, but expressing murine alpha-synuclein, were used as controls (referred to as the wild type further in the text). Motor coordination and body balance were assessed with the rota-rod test; the density of dopaminergic neurons and accumulation of alpha-synuclein in the substantia nigra were evaluated by the immunohistochemical method. There was no difference between B6.Cg-Tg mice and WT siblings in motor coordination and body balance. However, accumulation of alpha-synuclein and a decrease in the number of dopaminergic neurons in the substantia nigra were found in the B6.Cg-Tg mouse strain. Thus, the mice of the B6.Cg-Tg strain at the age of six months have some symptoms of the onset of PD, such as the accumulation of mutant alpha-synuclein and a decrease in the number of dopaminergic neurons in the substantia nigra. Taken together, the results obtained in our work qualify the B6.Cg-Tg strain as a pertinent model for studying the early stage of human PD already at the age of six months.
Болезнь Паркинсона (БП) – возрастная нейродегенеративная патология центральной нервной системы. Наиболее характерными нарушениями при БП считаются аномалии в нигростриарной системе, включающей в себя черную субстанцию среднего мозга и полосатое тело. При БП аномалии дофаминергической системы мозга сопровождаются альфа-синуклеинопатией. Для изучения механизмов возникновения данной патологии созданы генетические модели на мышах. Трансгенные мыши линии B6.Cg-Tg(PrNp-SNCA*A53T)23Mkle/J (далее по тексту B6.Cg-Tg) имеют мутацию A53T в гене SNCA альфа-синуклеина человека. В нашей предыдущей работе оценена плотность нейронов в префронтальной коре, гиппокампе, черной субстанции и полосатом теле у мышей этой линии, однако дофаминергическая система мозга, которая играет ключевую роль в развитии БП, изучена не была. Целью настоящего исследования стало изучение координации движений и баланса тела, а также плотности дофаминовых нейронов и накопления альфа-синуклеина в черной субстанции самцов мышей линии B6.Cg-Tg в возрасте шести месяцев. В качестве контроля использованы сибсы, у которых не было экспрессии гена SNCA с мутацией A53T и экспрессировался мышиный альфа-синуклеин (далее по тексту – дикий тип; wild type, WT), того же пола и возраста, из тех же самых выводков, что и исследуемые мыши B6.Cg-Tg. Координация движений и баланс тела были изучены с помощью теста «рота-род»; плотность дофаминовых нейронов и накопление альфа-синуклеина в черной субстанции оценены иммуногистохимическим методом. Полученные результаты показывают, что мыши B6.Cg-Tg не имеют отличий по координации движений и баланса тела от контроля – сибсов дикого типа. Однако у мышей B6.Cg-Tg в черной субстанции были обнаружены накопление альфа-синуклеина и уменьшение числа дофаминовых нейронов. Таким образом, мыши линии B6.Cg-Tg в возрасте шести месяцев имеют симптомы начала развития БП, такие как накопление мутантного альфа-синуклеина и уменьшение числа дофаминовых нейронов в черной субстанции. Полученные в этом исследовании результаты позволяют характеризовать линию B6.Cg-Tg в качестве адекватной модели для изучения ранней стадии БП человека уже в возрасте шести месяцев.
Keywords: Parkinson’s disease; alpha-synuclein; dopaminergic brain system; mice; motor coordination.
Copyright © AUTHORS.