Роль P2X7 рецепторов в патогенезе депрессии и расстройств аутистического спектра

Обложка
  • Авторы: Панюков В.А.1, Захарова В.А.1,2, Малиновская Н.А.1,2, Шогенов З.И.3, Ничепоренко Ю.А.4, Шихмагомедова А.Р.5
  • Учреждения:
    1. Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Красноярский государственный медицинский университет имени профессора В.Ф. Войно-Ясенецкого» Министерства здравоохранения Российской Федерации
    2. Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования «Сибирский федеральный университет»
    3. ФГБОУ ВО «Кабардино-Балкарский государственный университет им. Х.М. Бербекова»
    4. ФГАОУ ВО «Российский национальный исследовательский медицинский университет имени Н.И. Пирогова» Министерства здравоохранения Российской Федерации
    5. ФГБОУ ВО «Дагестанский государственный медицинский университет» Министерства здравоохранения Российской Федерации
  • Выпуск: Том 23, № 4 (2025)
  • Страницы: 64-74
  • Раздел: Обзоры
  • URL: https://journals.eco-vector.com/1728-2918/article/view/689189
  • DOI: https://doi.org/10.29296/24999490-2025-04-10
  • ID: 689189

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Доступ платный или только для подписчиков

Аннотация

Введение. Сигнальные пуринергические пути в клетках головного мозга могут играть важную роль как в физиологических условиях, так и при депрессии и расстройствах аутистического спектра (РАС).

Целью данного обзора литературы явился систематический анализ сведений в современной научной литературе, посвященной роли P2X7 подтипа пуринергических рецепторов в патогенезе депрессии и РАС.

Материал и методы. В обзор литературы включены данные зарубежных и отечественных статей, опубликованных в PubMed и eLibrary за последние 23 года, которые посвящены пуринергическим сигналам, связанным с P2X7 рецепторами, в норме и при депрессии, РАС.

Результаты. Р2Х7 рецепторы являются уникальными представителями семейства Р2Х-рецепторов, в норме участвуют в регуляции иммунных процессов, поддержании клеточного гомеостаза и нейрональной пластичности, способствуя балансу между воспалительными реакциями и восстановительными механизмами. Гиперактивация данного вида рецепторов в условиях стресса или воспаления приводит к каскаду патологических процессов, включая нейровоспаление, нарушение синаптической пластичности и котрансмиттерных свойств, развитие окислительного стресса, которые играют ключевую роль в развитии рассмотренных психических расстройств, что связано с активацией пути P2X7-NLRP3-цитокины IL-1βи IL-18. Установленные закономерности подтверждают патогенетическую роль Р2Х7 рецепторов в развитии депрессии и РАС.

Заключение. Представленный анализ демонстрирует значимую патогенетическую роль Р2Х7 рецепторов в развитии депрессии и РАС. Интересной перспективой является потенциальная терапевтическая модуляция активности P2X7 и изучение моделей для трансляционных исследований. Будущие исследования должны сосредоточиться на долгосрочной безопасности и эффективности ингибиторов P2X7, а также на изучении их взаимодействия с другими подходами, что может значительно улучшить качество жизни пациентов с аутизмом.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

Владислав Андреевич Панюков

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Красноярский государственный медицинский университет имени профессора В.Ф. Войно-Ясенецкого» Министерства здравоохранения Российской Федерации

Автор, ответственный за переписку.
Email: panyuckovvladislav@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0003-2079-4525
SPIN-код: 9702-9645

аспирант, ассистент кафедры биологической химии с курсами медицинской, фармацевтической и токсикологической химии

Россия, 660022, Красноярск, ул. Партизана Железняка, 1

Валерия Андреевна Захарова

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Красноярский государственный медицинский университет имени профессора В.Ф. Войно-Ясенецкого» Министерства здравоохранения Российской Федерации; Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования «Сибирский федеральный университет»

Email: valeria.zaxarova.2019@mail.ru
ORCID iD: 0009-0007-0691-868X

старший лаборант кафедры биологической химии с курсами медицинской, фармацевтической и токсикологической химии

Россия, 660022, Красноярск, ул. Партизана Железняка, 1; 660041, Красноярск, пр. Свободный, 79

Наталия Александровна Малиновская

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Красноярский государственный медицинский университет имени профессора В.Ф. Войно-Ясенецкого» Министерства здравоохранения Российской Федерации; Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования «Сибирский федеральный университет»

Email: malinovskaya-na@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-0033-3804
SPIN-код: 3474-5990

доктор медицинских наук, заведующий кафедрой биологической химии с курсами медицинской, фармацевтической и токсикологической химии, профессор кафедры биофизики

Россия, 660022, Красноярск, ул. Партизана Железняка, 1; 660041, Красноярск, пр. Свободный, 79

Заур Ибрагимович Шогенов

ФГБОУ ВО «Кабардино-Балкарский государственный университет им. Х.М. Бербекова»

Email: zaur.shogenov.2002@mail.ru
ORCID iD: 0009-0001-5143-3733

студент V курса

Россия, Кабардино-Балкарская Республика, 360004, Нальчик, ул. Чернышевского, д. 173

Юлия Александровна Ничепоренко

ФГАОУ ВО «Российский национальный исследовательский медицинский университет имени Н.И. Пирогова» Министерства здравоохранения Российской Федерации

Email: nicheporenko.yulia@yandex.ru
ORCID iD: 0009-0008-7259-1432

студентка V курса

Россия, 117513, Москва, ул. Островитянова, д. 1, стр. 6

Айна Руслановна Шихмагомедова

ФГБОУ ВО «Дагестанский государственный медицинский университет» Министерства здравоохранения Российской Федерации

Email: ayna.shikhmagomedova@mail.ru
ORCID iD: 0009-0007-6472-3362

студент VI курса

Россия, 367000, Республика Дагестан, Махачкала, площ. им. Ленина, 1

Список литературы

  1. Won E., Na K.S., Kim Y.K. Associations between Melatonin, Neuroinflammation, and Brain Alterations in Depression. Int J Mol Sci. 2021; 23 (1): 305. doi: 10.3390/ijms23010305
  2. Guerreiro S., Privat A.L., Bressac L., Toulorge D. CD38 in Neurodegeneration and Neuroinflammation Cells. 2020; 9 (2): 471. doi: 10.3390/cells9020471
  3. Серебряная Н.Б., Фомичева Е.Е., Якуцени П.П. Пуринергическая регуляция нейровоспаления при черепно-мозговой травме. Успехи физиологических наук. 2021; 52 (3): 24–40. [Serebryanaya N.B., Fomicheva E.E., Yakutseni P.P. Purinergic regulation of neuroinflammation in traumatic brain injury. Uspehi fiziologicheskih nauk. 2021; 52 (3): 24–40. doi: 10.31857/S0301179821030073 (In Russian)]
  4. Ralevic V. History of Geoff Burnstock’s research on P2 receptors. Biochem Pharmacol. 2021; 187: 114358. doi: 10.1016/j.bcp.2020.114358
  5. North R.A. Molecular physiology of P2X receptors. Physiol Rev. 2002; 82 (4): 1013–67. doi: 10.1152/physrev.00015.2002
  6. North R.A., Barnard E.A. Nucleotide receptors. Curr. Opin. Neurobiol. 1997; 7 (3): 346–57. doi: 10.1016/s0959-4388(97)80062-1
  7. Nückel H., Frey UH, Dürig J, Dührsen U, Siffert W. 1513A/C polymorphism in the P2X7 receptor gene in chronic lymphocytic leukemia: absence of correlation with clinical outcome. Eur J. Haematol. 2004; 72 (4): 259–63. doi: 10.1111/j.0902-4441.2003.00210.x
  8. Al-Aqtash R., Collier D.M. Ionotropic purinergic receptor 7 (P2X7) channel structure and pharmacology provides insight regarding non-nucleotide agonism. Channels (Austin). 2024; 18 (1): 2355150. doi: 10.1080/19336950.2024.2355150
  9. Kopp R., Krautloher A., Ramirez-Fernández A., Nicke A. P2X7 Interactions and Signaling – Making Head or Tail of It. Front. Mol Neurosci. 2019; 12: 183. doi: 10.3389/fnmol.2019.00183
  10. Kawamura H., Aswad F., Minagawa M., Malone K., Kaslow H., Koch-Nolte F., Schott W.H. et al. P2X7 receptor-dependent and -independent T cell death is induced by nicotinamide adenine dinucleotide. J. Immunol. 2005; 174 (4): 1971–9. doi: 10.4049/jimmunol.174.4.1971
  11. Dunning K., Martz A., Peralta F.A., Cevoli F., Boué-Grabot E., Compan V., Gautherat F. et al. P2X7 Receptors and TMEM16 Channels Are Functionally Coupled with Implications for Macropore Formation and Current Facilitation. Int J. Mol. Sci. 2021; 22 (12): 6542. doi: 10.3390/ijms22126542
  12. Liang X., Samways D.S., Wolf K., Bowles E.A., Richards J.P., Bruno J., Dutertre S. et al. Quantifying Ca2+current and permeability in ATP-gated P2X7 receptors. J. Biol Chem. 2015; 290 (12): 7930–42. doi: 10.1074/jbc.M114.627810
  13. Richter K., Asci N., Singh V.K., Yakoob S.H., Meixner M., Zakrzewicz A., Liese J. et al. Activation of endothelial NO synthase and P2X7 receptor modification mediates the cholinergic control of ATP-induced interleukin-1βrelease by mononuclear phagocytes. Front Immunol. 2023; 14: 1140592. doi: 10.3389/fimmu.2023.1140592
  14. Habermacher C., Dunning K., Chataigneau T., Grutter T. Molecular structure and function of P2X receptors. Neuropharmacology. 2016; 104: 18–30. doi: 10.1016/j.neuropharm.2015.07.032
  15. Di Virgilio F., Vultaggio-Poma V., Tarantini M., Giuliani A.L. Overview of the role of purinergic signaling and insights into its role in cancer therapy. Pharmacol Ther. 2024; 262: 108700. doi: 10.1016/j.pharmthera.2024.108700
  16. Hesse J., Steckel B., Dieterich P., Aydin S., Deussen A., Schrader J. Intercellular crosstalk shapes purinergic metabolism and signaling in cancer cells. Cell Rep. 2024; 43 (1): 113643. doi: 10.1016/j.celrep.2023.113643
  17. Du Y., Cao Y., Song W., Wang X., Yu Q., Peng X., Zhao R. Role of the P2X7 receptor in breast cancer progression. Purinergic Signal. 2024. doi: 10.1007/s11302-024-10039-6
  18. Ribeiro D.E., Roncalho A.L., Glaser T., Ulrich H., Wegener G., Joca S. P2X7 Receptor Signaling in Stress and Depression. Int J. Mol. Sci. 2019; 20 (11): 2778. doi: 10.3390/ijms20112778
  19. Burnstock G. Introduction to Purinergic Signalling in the Brain. Adv. Exp. Med Biol. 2020; 1202: 1–12. doi: 10.1007/978-3-030-30651-9_1
  20. Jimenez-Mateos E.M., Smith J., Nicke A., Engel T. Regulation of P2X7 receptor expression and function in the brain. Brain Res Bull. 2019; 151: 153–63. doi: 10.1016/j.brainresbull.2018.12.008
  21. Bhattacharya A. Recent Advances in CNS P2X7 Physiology and Pharmacology: Focus on Neuropsychiatric Disorders. Front Pharmacol. 2018; 9: 30. doi: 10.3389/fphar.2018.00030
  22. Mou Y., Sun C., Wei S., Song X., Wang H., Wang Y., Ren C. et al. P2X7 receptor of olfactory bulb microglia plays a pathogenic role in stress-related depression in mice with allergic rhinitis. Neurobiol Dis. 2024; 192: 106432. doi: 10.1016/j.nbd.2024.106432
  23. Wang D., Wang H., Gao H., Zhang H., Zhang H., Wang Q., Sun Z. et al. P2X7 receptor mediates NLRP3 inflammasome activation in depression and diabetes. Cell Biosci. 2020; 10: 28. doi: 10.1186/s13578-020-00388-1
  24. Кувачева Н.В., Моргун А.В., Хилажева Е.Д., Малиновская Н.А., Горина Я.В., Пожиленкова Е.А., Фролова О.В. и др. Формирование инфламмасом: новые механизмы регуляции межклеточных взаимодействий и секреторной активности клеток. Сибирское медицинское обозрение. 2013; 5 (83): 3–10. [Kuvacheva N.V., Morgun A.V., Hilazheva E.D., Malinovskay N.A., Gorina Y.V., Pozhilenkova E.A., Frolova O.V. et al. Inflammasomes forming: new mechanisms of intercellular interactions regulation and secretory activity of the cells. Sibirskoe medicinskoe obozrenie. 2013; 5 (83): 3–10 (In Russian)]
  25. Zhan T., Tang S., Du J., Liu J., Yu B., Yang Y., Xie Y. et al. Implication of lncRNA MSTRG.81401 in Hippocampal Pyroptosis Induced by P2X7 Receptor in Type 2 Diabetic Rats with Neuropathic Pain Combined with Depression. Int J. Mol. Sci. 2024; 25 (2): 1186. doi: 10.3390/ijms25021186
  26. Akcay E., Karatas H. P2X7 receptors from the perspective of NLRP3 inflammasome pathway in depression: Potential role of cannabidiol. Brain Behav Immun Health. 2024; 41: 100853. doi: 10.1016/j.bbih.2024.100853
  27. Huang S., Dong W., Lin X., Xu K., Li K., Xiong S., Wang Z. et al. Disruption of the Na+/K+-ATPase-purinergic P2X7 receptor complex in microglia promotes stress-induced anxiety. Immunity. 2024; 57 (3): 495–512.e11. doi: 10.1016/j.immuni.2024.01.018
  28. Laskaris L.E., Di Biase M.A., Everall I., Chana G., Christopoulos A., Skafidas E., Cropley V.L. et al. Microglial activation and progressive brain changes in schizophrenia. Br J. Pharmacol. 2016; 173 (4): 666–80. doi: 10.1111/bph.13364
  29. Alves M., de Diego-Garcia L., Engel T. Analyzing the Role of the P2X7 Receptor in Epilepsy. Methods Mol. Biol. 2022; 2510: 367–87. doi: 10.1007/978-1-0716-2384-8_21
  30. Diniz C.R.A.F., Casarotto P.C., Resstel L., Joca S.R.L. Beyond good and evil: A putative continuum-sorting hypothesis for the functional role of proBDNF/BDNF-propeptide/mBDNF in antidepressant treatment. Neurosci Biobehav Rev. 2018; 90: 70–83. doi: 10.1016/j.neubiorev.2018.04.001
  31. Styles M., Alsharshani D., Samara M., Alsharshani M., Khattab A., Qoronfleh M.W., Al-Dewik N.I. Risk factors, diagnosis, prognosis and treatment of autism. Front Biosci. (Landmark Ed). 2020; 25 (9): 1682–717. doi: 10.2741/4873
  32. Bai D., Yip B.H.K., Windham G.C., Sourander A., Francis R., Yoffe R., Glasson E. et al. Association of Genetic and Environmental Factors With Autism in a 5-Country Cohort. JAMA Psychiatry. 2019; 76 (10): 1035–43. doi: 10.1001/jamapsychiatry.2019.1411
  33. Wang M., Zhang H., Liang J., Huang J., Chen N. Exercise suppresses neuroinflammation for alleviating Alzheimer’s disease. J. Neuroinflammation. 2023; 20 (1): 76. doi: 10.1186/s12974-023-02753-6
  34. Babiec L., Wilkaniec A., Adamczyk A. Prenatal exposure to valproic acid induces alterations in the expression and activity of purinergic receptors in the embryonic rat brain. Folia Neuropathol. 2022; 60 (4): 390–402. doi: 10.5114/fn.2022.123999
  35. Johnson A.J., Shankland E., Richards T., Corrigan N., Shusterman D., Edden R., Estes A. et al. Relationships between GABA, glutamate, and GABA/glutamate and social and olfactory processing in children with autism spectrum disorder. Psychiatry Res Neuroimaging. 2023; 336: 111745. doi: 10.1016/j.pscychresns.2023.111745
  36. Suprunowicz M., Tomaszek N., Urbaniak A., Zackiewicz K., Modzelewski S., Waszkiewicz N. Between Dysbiosis, Maternal Immune Activation and Autism: Is There a Common Pathway? Nutrients. 2024; 16 (4): 549. doi: 10.3390/nu16040549
  37. Qi W., Jin X., Guan W. Purinergic P2X7 receptor as a potential therapeutic target in depression. Biochem Pharmacol. 2024; 219: 115959. doi: 10.1016/j.bcp.2023.115959
  38. Urbina-Treviño L., von Mücke-Heim I.A., Deussing J.M. P2X7 Receptor-Related Genetic Mouse Models – Tools for Translational Research in Psychiatry. Front Neural Circuits. 2022; 16: 876304. doi: 10.3389/fncir.2022.876304
  39. Illes P., Verkhratsky A., Tang Y. Pathological ATPergic Signaling in Major Depression and Bipolar Disorder. Front Mol Neurosci. 2020; 12: 331. doi: 10.3389/fnmol.2019.00331
  40. Andrejew R., Oliveira-Giacomelli Á., Ribeiro DE, Lima L, Jesus CHA, Joca SRL, Ulrich H. The P2X7 Receptor in the MDA-MB-231 Breast Cancer Cell Line Promotes Migration and Invasion. Int J Mol Sci. 2023; 24 (17): 13123. doi: 10.3390/ijms241713123

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1.Классическая схема классификации нуклеотидных рецепторов (слева) и реклассификация (справа) пуринергических Р2-рецепторов. Рисунок выполнен авторами статьи при анализе источников литературы [1–5]

Скачать (297KB)
Метаданные
3. Рис. 2.Схема строения субъединиц Р2Х-рецепторов (слева, общий план строения) и Р2Х7 рецептора (справа, общий план строения и отображение расположения в клеточной мембране). Рисунок выполнен авторами статьи при анализе источников литературы [5–9]

Скачать (189KB)
Метаданные
4. Рис. 3.Формирование из субъединиц Р2Х-рецепторов низкопроводимого катион-селективного канала (слева, показан тример субъединиц) или высокопроводимой неселективной поры (справа, показан тетрамер субъединиц). Рисунок выполнен авторами статьи при анализе источников литературы [5, 8, 9, 13]

Скачать (95KB)
Метаданные

© ИД "Русский врач", 2025