Стереотипии связали с маркерами окислительного стресса

Стереотипии — аномальные повторяющиеся бесцельные действия, характерные для животных, особенно находящихся в лаборатории, зоопарке или на ферме. Описаны они и у людей, в частности, с расстройствами аутистического спектра (РАС) и шизофренией. Выявлены факторы риска появления стереотипий у животных, но их патофизиология неясна.

При изучении нейронных цепей была показана связь стереотипий и компульсивного поведения. А компульсивное поведение ассоциировано с REDOX-дисбалансом (состоянием, при котором необходимость в антиоксидантах превышает их доступность). Исследователи из США предположили, что REDOX-дисбаланс также может частично объяснить развитие стереотипий.

Авторы выбрали мышей C57Bl/6 возрастом от 140 до 225 дней, которых исключили из других исследований и которым предстояла эвтаназия. Поведение животных в клетке записывали на камеру, чтобы оценить тяжесть стереотипий, а также определяли в крови уровень глутатиона (GSH) — биомаркера REDOX-дисбаланса.

Была выявлена связь возраста и уровня GSH, позволявшая выделить две группы мышей: 140–169 дней (10 мышей) и 185–225 дней (9 мышей). Уровень GSH в плазме предсказывал тяжесть стереотипии у группы молодых мышей, но не у старых.

Далее авторы проанализировали протеомы мышей в поисках нового белкового биомаркера REDOX-дисбаланса в плазме, ассоциированного со стереотипиями. Действительно, была выявлена связь протеома, GSH плазмы и возраста, а также связь протеома и тяжести стереотипий (без ассоциации с возрастом). Из 92 проанализированных белков экспрессия девяти (Tnni3, Dlk1, Yes1, Ddah1, Pdgfb, Prdx5, Parp1, Ghrl и Ahr) значительно коррелировала с уровнем GSH в плазме, а экспрессия 15 (Tnni3, Ddah1, Riox2, Nadk, Plin1, Gcg, Qdpr, Yes1, Plxna4, Ahr, Parp1, Prdx5, Fst, Ccl20, Pdgfb) — с тяжестью стереотипии.

У молодых мышей уровень GSH в плазме положительно коррелировал с экспрессией Tnni3, Yes1, Ddah1, Pdgfb, Prdx5, Parp1 и Ahr и отрицательно коррелировал с экспрессией Dlk1 и Ghrl. У старых мышей экспрессия Dlk1 положительно коррелировала с уровнем GSH в плазме, тогда как экспрессия Tnni3 и Pdgfb коррелировала отрицательно.

Полученные результаты подтвердили на мышах линии CD1. Для них была показана связь протеома с тяжестью стереотипий, включая 3 белка (Pdgfb, Riox2 и Parp1), которые также коррелировали с тяжестью стереотипии у мышей C57BL/6.

Поправка на множественную проверку гипотез позволила выделить 15 белков, которые были связаны в том числе с физиологией REDOX, дофамином или и с тем, и с другим. Также ранее была показана их ассоциация с РАС (Riox2, Nadk, Fst, Tnni3, Yes1, Ahr, Ddah1, Dlk1, Gcg, Parp1, Pdgfb, Plxna4, Prdx5, Qdpr) и шизофренией (Yes1, Prdx5, Ahr, Ddah1, Dlk1, Gcg, Parp1, Pdgfb, Plxna4, Qdpr).

Генетика и особенности раннего детства при РАС позволяют оценить риск задержки умственного развития