Аннотация:
В обзоре рассмотрены современные представления о роли нейротрофических факторов (BDNF, NGF, NRG1 и др.) в формировании плаценты и об их влиянии на развитие нервной системы в раннем онтогенезе. Приводятся данные о совместном действии нейротрофических факторов с фактором роста эндотелия сосудов и металлопротеиназами на процессы ангиогенеза в плаценте и мозге плода. Обсуждаются вопросы, связанные с влиянием провоспалительных цитокинов и оксилительного стресса на экспрессию нейротрофинов в плаценте, а также на развитие мозга у потомства. Проапоптотический эффект гомоцистеина на клетки трофобласта связан с развитием окислительного стресса, в то время как экспрессируемые в плаценте нейротрофины оказывают антиапоптотическое действие. Показано, что именно окислительный стресс имеет важнейшее значение в появлении долгосрочных нарушений развития нервной системы и когнитивной функции у потомства при гипергомоцистеинемии. Гипергомоцистеинемия также вызывает повышение в мозге уровня белка DYRK1A, в зрелом мозге сопровождающееся нейродегенерацией и снижением содержания BDNF, а у плодов - нарушениями развития мозга, приводящими к когнитивным нарушениям у потомства. Молекулярные механизмы воздействия пренатальной гипергомоцистеинемии на уровень нейротрофинов и их предшественников в плаценте и мозге плодов не представляются окончательно ясными и нуждаются в дальнейшем изучении.
This review article focuses on modern ideas about the role of neurotrophic factors (BDNF, NGF, NRG1, etc.) in the formation of the placenta and their impact on the development of the nervous system in early ontogenesis. Data on the common effect of neurotrophic factors with vascular endothelial growth factor and metalloproteinases on angiogenesis in the placenta and fetal brain are presented. Issues related to the effect of pro-inflammatory cytokines and oxidative stress on the neurotrophin expression in the placenta, as well as on the fetal brain development are discussed. Thepro-apoptotic effect of L-homocysteine on trophoblast cells is associated with oxidative stress, while neurotrophins expressed in the placenta display an anti-apoptotic effect. The oxidative stress is shown to be crucial for long-term impairments in the development of the nervous system and cognitive function in the offspring in hyperhomocysteinemia. This disorder also causes an increase in DYRK1A protein brain level, accompanied by neurodegeneration, the decline in BDNF protein brain level in the mature brain, and impaired brain development in fetuses, leading to cognitive impairment in the offspring. The molecular mechanisms of the effect of prenatal hyperhomocysteinemia on the level of neurotrophins and their precursors in the placenta and fetal brain do not seem completely clear and need further study. Арутюнян А.В. ФГБУ«НИИ акушерства, гинекологии и репродуктологии им. Д.О. Отта»
Милютина Ю.П. ФГБУ«НИИ акушерства, гинекологии и репродуктологии им. Д.О. Отта»
Залозняя И.В. ФГБУ«НИИ акушерства, гинекологии и репродуктологии им. Д.О. Отта»
Щербицкая А.Д. «Институт эволюционной биохимии и физиологии» РАН
Керкешко Г.О. ФГБУ«НИИ акушерства, гинекологии и репродуктологии им. Д.О. Отта»
ФГБУ«НИИ акушерства, гинекологии и репродуктологии им. Д.О. Отта»
D.O. Ott Institute of Obstetrics, Gynecology, and Reproductology
«Институт эволюционной биохимии и физиологии» РАН
I.M. Sechenov Institute of Evolutionary Physiology and Biochemistry of the Russian Academy of Sciences
Arutjunyan A.V. D.O. Ott Institute of Obstetrics, Gynecology, and Reproductology
Milyutina Y.P. Yu. P D.O. Ott Institute of Obstetrics, Gynecology, and Reproductology
Zalozniaia I.V. D.O. Ott Institute of Obstetrics, Gynecology, and Reproductology
Shcherbitskaia A.D. I.M. Sechenov Institute of Evolutionary Physiology and Biochemistry of the Russian Academy of Sciences
Kerkeshko G.O. D.O. Ott Institute of Obstetrics, Gynecology, and Reproductology
The role of neurotrophic factors of placenta in development of the fetus brain in hyperhomocysteinemia eng
Роль нейротрофических факторов плаценты в развитии мозга плода при гипергомоцистеинемии
Текст визуальный электронный
Молекулярная медицина
Russkiy Vrach Publishing House
Т. 17, № 3 С. 3-7
2019
нейротрофины
neurotrophins
плацента
placenta
плод
fetus
нервная система
nervous system
пренатальная гипергомоцистеинемия
prenatal hyperhomocysteinemia
нейропротекция
neuroprotection
Статья
В обзоре рассмотрены современные представления о роли нейротрофических факторов (BDNF, NGF, NRG1 и др.) в формировании плаценты и об их влиянии на развитие нервной системы в раннем онтогенезе. Приводятся данные о совместном действии нейротрофических факторов с фактором роста эндотелия сосудов и металлопротеиназами на процессы ангиогенеза в плаценте и мозге плода. Обсуждаются вопросы, связанные с влиянием провоспалительных цитокинов и оксилительного стресса на экспрессию нейротрофинов в плаценте, а также на развитие мозга у потомства. Проапоптотический эффект гомоцистеина на клетки трофобласта связан с развитием окислительного стресса, в то время как экспрессируемые в плаценте нейротрофины оказывают антиапоптотическое действие. Показано, что именно окислительный стресс имеет важнейшее значение в появлении долгосрочных нарушений развития нервной системы и когнитивной функции у потомства при гипергомоцистеинемии. Гипергомоцистеинемия также вызывает повышение в мозге уровня белка DYRK1A, в зрелом мозге сопровождающееся нейродегенерацией и снижением содержания BDNF, а у плодов - нарушениями развития мозга, приводящими к когнитивным нарушениям у потомства. Молекулярные механизмы воздействия пренатальной гипергомоцистеинемии на уровень нейротрофинов и их предшественников в плаценте и мозге плодов не представляются окончательно ясными и нуждаются в дальнейшем изучении.
This review article focuses on modern ideas about the role of neurotrophic factors (BDNF, NGF, NRG1, etc.) in the formation of the placenta and their impact on the development of the nervous system in early ontogenesis. Data on the common effect of neurotrophic factors with vascular endothelial growth factor and metalloproteinases on angiogenesis in the placenta and fetal brain are presented. Issues related to the effect of pro-inflammatory cytokines and oxidative stress on the neurotrophin expression in the placenta, as well as on the fetal brain development are discussed. Thepro-apoptotic effect of L-homocysteine on trophoblast cells is associated with oxidative stress, while neurotrophins expressed in the placenta display an anti-apoptotic effect. The oxidative stress is shown to be crucial for long-term impairments in the development of the nervous system and cognitive function in the offspring in hyperhomocysteinemia. This disorder also causes an increase in DYRK1A protein brain level, accompanied by neurodegeneration, the decline in BDNF protein brain level in the mature brain, and impaired brain development in fetuses, leading to cognitive impairment in the offspring. The molecular mechanisms of the effect of prenatal hyperhomocysteinemia on the level of neurotrophins and their precursors in the placenta and fetal brain do not seem completely clear and need further study.