The level of tight junction proteins in the epithelium of cerebral vessels of mdx mice

Abstract

АННОТАЦИЯ ВКР бакалавра Исаевой Ирины Геннадьевны Направление "Биология" Научный руководитель - д.б.н., проф. Марков А.Г.

Основной функцией гематоэнцефалического барьера является контроль транспорта веществ и клеток между кровеносным руслом и тканями мозга. Важную роль в организации этого барьера играют белки плотных контактов. В эндотелии сосудов белки семейства клаудинов, в особенности клаудин-5, и окклюдин ограничивают парацеллюлярный транспорт в гематоэнцефалическом барьере. Дисфункция плотных контактов ассоциирована с развитием ряда психоневрологических симптомов, которые могут проявляться также при некоторых соматических заболеваниях. К таким заболеваниям относится миодистрофия Дюшенна. Существует предположение, что потеря полноразмерного дистрофина в ЦНС ведёт к увеличению проницаемости гематоэнцефалического барьера. Состояние белков плотных контактов при миодистрофии Дюшенна остаётся малоизученным. Одной из моделей этого заболевания являются мыши mdx, не способные к синтезу полноразмерного дистрофина. Целью данной работы были оценка локомоторной активности, уровня тревожности, депрессивно-подобного состояния и уровня белков плотных контактов клаудина-5 и окклюдина в головном мозге взрослых самцов мышей mdx и C57BL. Для оценки локомоторной активности и уровня тревожности был использован тест приподнятый крестообразный лабиринт. При этом у мышей mdx обнаружено достоверное снижение общей пройденной дистанции, а также дистанции, пройденной в закрытых рукавах, что указывает на снижение локомоторной активности у мышей mdx по сравнению с контрольной группой мышей C57BL. Однако мыши mdx достоверно не отличались от контрольной группы мышей C57BL по уровню тревожности. Тест Порсолта также показал отсутствие у мышей mdx депрессивно-подобного состояния по сравнению с контрольной группой мышей C57BL. При исследовании белков плотных контактов эндотелия сосудов головного мозга методом вестерн-блот у мышей mdx не наблюдалось достоверного изменения уровня окклюдина и клаудина-5 по сравнению с контрольной группой мышей C57BL. Данное исследование позволяет предположить, что отсутствие полноразмерного белка дистрофина, вероятно, не нарушает функционирование гематоэнцефалического барьера, и не приводит у мышей mdx к изменению уровня белков плотных контактов в эндотелии сосудов и повышению тревожности.

The main function of the blood-brain barrier is to control the transport of substances and cells between the bloodstream and brain tissues. Tight junction proteins play an important role in organizing this barrier. In the vascular endothelium, proteins of the claudin family, especially claudin-5, and occludin limit paracellular transport in the blood-brain barrier. Dysfunction of tight junctions is associated with the development of a number of neuropsychiatric symptoms, which can also manifest themselves in several somatic diseases. Such diseases include Duchenne muscular dystrophy. There is an assumption that the loss of full-length dystrophin in the CNS leads to an increase in the permeability of the blood-brain barrier. The state of tight junction proteins in Duchenne myodystrophy remains poorly understood. One of the models of this disease are mdx mice, which are unable to synthesize full-length dystrophin. The aim of this study was to assess locomotor activity, levels of anxiety, depression-like state, and levels of tight junction proteins claudin-5 and occludin in the brain of adult male mdx and C57BL mice. The elevated plus maze test was used to assess locomotor activity and the level of anxiety. In mdx mice, a significant decrease in the total distance traveled, as well as the distance traveled in closed arms, was found, indicating a decrease in locomotor activity in mdx mice compared to the control group of C57BL mice. However, mdx mice did not significantly differ from the control group of C57BL mice in terms of anxiety levels. The Porsolt test also showed no depression-like state in mdx mice compared to a control group of C57BL mice. In the study of tight junction proteins of the endothelium of cerebral vessels by Western blot in mdx mice, no significant changes in the level of occludin and claudin-5 were observed in comparison with the control group of C57BL mice. This study suggests that the absence of the full-length dystrophin protein probably does not impair the functioning of the blood-brain barrier, and does not lead to changes in the level of tight junction proteins in the vascular endothelium and increased anxiety in mdx mice.