Faculty of Biology
биологический факультет
Although the role of NADPH oxidase 2 (NOX2) in the development of Alzheimer’s disease (AD) is widely recognized, its contribution to the initial stages of amyloid-induced pathology remains unclear. Intraventricular administration of β-amyloid (Aβ) causes acute amyloid toxicity, leading to neurodegenerative changes similar to AD. The acute phase, lasting several days, is a critical time window for studying early pathological mechanisms. In this work, we assessed the level of oxidative stress in the brain of BALB/c mice at the early stages of amyloid toxicity and the role of NOX2 in these processes. Analysis of key markers of oxidative stress in various fractions of brain homogenate on day 4 after Aβ administration showed that individual parameters demonstrated only a tendency to change, without reaching statistical significance. However, the principal component analysis (PCA) revealed a clear separation between the Aβ-treated and control groups, indicating the need for a comprehensive rather than isolated analysis of biochemical changes at early stages of pathology. It is noteworthy that the centroids of the groups in PCA were located along the same straight line, and the group receiving Aβ together with the NOX2 inhibitor occupied an intermediate position between the control and Aβ groups. This indicates a partial suppression of oxidative stress through NOX2. At the same time, the NOX2 inhibitor completely prevented Aβ-induced microgliosis in the hippocampus, confirming that the concentration used was sufficient to suppress NOX2-dependent microglial activation. The in vivo data demonstrate that oxidative stress induced by Aβ administration may be not entirely mediated by NOX2, although this mechanism plays an important role in the initiation of the pathological process in AD.
Хотя роль NADPH-оксидазы 2 (NOX2) в развитии болезни Альцгеймера общепризнана, ее вклад в начальные этапы амилоид-индуцированной патологии остается неясным. Внутрижелудочковое введение β-амилоида (Aβ) вызывает острую амилоидную токсичность, приводящую к нейродегенеративным изменениям, сходным с болезнью Альцгеймера. Острая фаза, длящаяся несколько суток, представляет собой критическое временное окно для изучения ранних патологических механизмов. В данной работе мы оценили уровень окислительного стресса в головном мозге мышей BALB/c на ранних стадиях амилоидной токсичности и роль NOX2 в этих процессах. Анализ ключевых маркеров окислительного стресса в различных фракциях гомогената мозга на 4-е сутки после введения Aβ показал, что отдельные параметры демонстрировали лишь тенденцию к изменению, не достигая статистической значимости. Однако методом главных компонент (PCA) выявлено четкое разделение между группой, получавшей Aβ, и контрольной группой, что указывает на необходимость комплексного, а не изолированного анализа биохимических изменений на ранних этапах патологии. Примечательно, что центроиды групп в PCA располагались вдоль одной прямой, причем группа, получавшая Aβ вместе с ингибитором NOX2, занимала промежуточное положение между контрольной и Aβ-группой. Это свидетельствует о частичном подавлении окислительного стресса через NOX2. В то же время ингибитор NOX2 полностью предотвращал Aβ-индуцированный микроглиоз в гиппокампе, подтверждая, что использованная концентрация ингибитора была достаточной для подавления NOX2-зависимой активации микроглии. Полученные in vivo данные показывают, что окислительный стресс, вызванный введением Aβ, не полностью опосредуется NOX2, хотя этот механизм играет важную роль в инициации патологического процесса при болезни Альцгеймера.